冈山大学 噻吩并蒽衍生物合成的电化学装置
学分:2020冈山大学 有机太阳能电池在电子领域有多种应用，特别是在开发像可穿戴设备这样的新型电子设备方面
通常，这些电池是由有机半导体分子组成的，它们既轻又坚固
因此，寻找开发这些半导体分子的新策略一直是全球许多科学家的目标
但是通常，合成这些分子需要使用昂贵的稀有金属催化剂
这不仅导致高制造成本，而且金属催化剂被污染的可能性使得该方法具有挑战性
为此，冈山大学的一个研究小组，包括菅义诚教授和光一光雄副教授，在Angewandte Chemie国际版上发表的一项新研究中，开发了一种合成噻吩并蒽衍生物的新反应系统——有机半导体合成中的关键构件
科学家们致力于通过有机电解来构建碳硫(C-S)键，这是一种环境友好的反应
菅义伟教授解释道:“我们关注的是C-S债券，因为它们在医药和材料科学领域非常丰富且意义重大，比如某些抗抑郁药和抗真菌药
" 传统上，C-S键是通过一种叫做“过渡金属催化的交叉偶联”的方法构建的，这种方法需要使用稀有金属催化剂
这使得反应昂贵，因此不可行
因此，在这项研究中，科学家们专注于一种不同的方法，称为“电化学碳杂原子键形成”，这是一种环境友好的反应，需要温和的条件
虽然在过去已经报道了一些新颖的电化学碳-杂原子偶联反应，但是这些反应直到现在还没有被用于合成噻吩并噻吩
菅义伟教授说:“在过去几年里，我们对开发噻吩并蒽合成的新方法很感兴趣，并苯衍生物在有机电化学方面有着良好的记录，是有用的有机材料的有吸引力的候选物
" 在建立了他们的研究基础之后，科学家们继续深入研究，为噻吩并蒽的合成寻找新的电化学方法
他们发现，在“溴化物”离子的存在下，期望的C-S键的形成顺利进行，溴化物离子是反应的强有力的促进剂
利用这一策略，科学家们成功合成了称为“π-扩展噻吩并噻吩衍生物”的噻吩并噻吩衍生物
“有趣的是，这项研究首次报道了噻吩并噻吩衍生物合成中成功的C-S键形成
菅义伟教授解释说:“我们的研究首次报道了一种电氧化脱氢反应，为噻吩并噻吩生成C-S键
我们发现溴离子作为卤素介体催化促进反应，对反应至关重要
" 这项研究提供了希望，在未来，有机半导体分子可以用一种低成本的技术生产，而不需要使用昂贵的金属催化剂
菅义伟教授总结道:“这项研究的关键在于‘电化学合成’方法，这是一种清洁的可再生能源
“通过这些发现，冈山大学的科学家希望实现对环境影响最小的可持续有机合成
因此，这项研究也是朝着实现联合国可持续发展目标迈出的重要一步，从而促进人类更美好的未来
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