在過去十年中，過渡金屬配合物有機染料作為可見光吸收催化劑在廣泛的光氧化還原轉化中得到了廣泛的研究。然而，由于與強酸性或堿性反應介質，強親核試劑、親電子試劑或活性自由基中間體的不相容性，大大限制它們的使用，最終導致催化劑失活。
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有機半導體材料對于其他活性自由基和親核試劑具有光學和化學穩定性，并且在價帶頂和導帶底之間具有合適的帶隙，可用于多種底物的可控氧化和還原反應。
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德國馬普所的Markus Antonietti和 Burkhard K?nig報道了一種穩定的有機半導體材料–介孔石墨碳氮化物（mpg-CN），可作為可見光光催化劑，在兩組分或三組分體系中，將氧化和還原界面電子轉移到兩個不同的底物上，用于芳烴和雜芳烴的直接C-H雙官能化。mpg-CN催化劑可耐受強活性自由基和強親核試劑，通過簡單的反應混合物離心可以直接回收，并且可以重復進行至少四次催化轉化反應而保持一定的活性。
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圖1半導體光氧化還原催化劑在芳烴C-H官能化中催化反應模式的示意圖
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圖2 B’型和B”型半導體光催化劑的芳烴的C-H雙官能化。
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圖3 通過氧化或還原自由基反應直接C-H官能化
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圖4 BP 芳烴的C-H和C-X（其中X = Br，Cl）雙官能化
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圖5 連續反應和催化劑再循環的評估
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Organic semiconductor photocatalyst can bifunctionalize arenes and heteroarenes
(Science，2019，DOI: 10.1126/science.aaw3254)
原文鏈接
https://science.sciencemag.org/content/365/6451/360
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