有機鹵化物的C-C偶聯作為有機合成中的一個重要過程,在均相催化下已成功實現,但仍需解決對稀有貴金屬的依賴、金屬配合物復雜、催化劑穩定性和可回收性差等問題。由于C-Cl鍵的鍵能極高,對氯基物C-C偶聯的研究非常有限。基于此,倫敦大學學院唐軍旺院士等人報道了一種強大的非均相光催化劑(Cu/ZnO)以高效率驅動氯化芐的均偶聯,在室溫下實現了創紀錄的高聯苯選擇性(93%)和92%的收率。此外,還可以用于制備10種芐基氯化物,收率高。通過密度泛函理論(DFT)計算,作者研究了ZnO(100)和Cu10/ZnO(100)表面上的前驅體PhCH2Cl和關鍵中間體PhCH2?。裸露的ZnO(100)和Cu10/ZnO(100)表面都吸引前驅體PhCH2Cl,Cu負載的引入可以顯著增強苯基自由基PhCH2?在Cu修飾ZnO(100)上的吸附,表明中間體在催化劑表面的穩定性增強。對比Cu10/ZnO(100),Cu10/TiO2(101)對芐基自由基的吸附能相當,表明除對芐基自由基的吸附/解吸外。以2-亞硝基-2-乙基丙烷(tBuNO)為捕集劑,在輻照30 s后,捕獲的氮氧化物在EPR譜上顯示出較強的信號,且TiO2上生成的氮氧化物積分約為ZnO上的3倍,說明2-丙醇在TiO2表面的光氧化速度較快。由于光孔與2-丙醇反應形成烷氧基自由基后,TiO2表面吸附H的量會遠遠高于ZnO表面吸附H的量,從而形成脫鹵副產物甲苯。Effective activation of strong C-Cl bond for highly selective photosynthesis of bibenzyl via homo-coupling. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202307907.