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化学家通过“自由电子”突破挑战数十年的规则
自由电子为化学家提供了一种控制传统电子转移规则通常会阻止的反应的新方法。在反应烧瓶内，电子可以确定哪些分子结合，哪些分子保持不变。化学家依靠这种控制来构建用于救生药物、先进材料和生物系统实验室模型的复杂化合物。一个 [...]
来源:SciTech日报自由电子为化学家提供了一种控制传统电子转移规则通常会阻止的反应的新方法。
在反应烧瓶内，电子可以确定哪些分子结合，哪些分子保持不变。化学家依靠这种控制来构建用于救生药物、先进材料和生物系统实验室模型的复杂化合物。他们最有用的工具之一是单电子转移，它可以激活原本会抵抗反应的分子，并使它们结合在一起。
然而，几十年来，一条基本规则限制了化学家可以设计的反应。当两个分子竞争接收电子时，电子通常会移动到更容易被还原的分子。由威斯康星大学麦迪逊分校化学家领导的研究人员与科罗拉多州立大学和科罗拉多大学博尔德分校的同事合作，现已开发出一种不同的方法。据《自然》杂志报道，该策略克服了电子转移选择性方面长期存在的问题，并可能使以前无法实现的偶联反应成为可能。
自由电子绕过通常的偏好
“我们的催化剂的工作原理有点不同，因为它实际上只是将电子直接喷射到溶剂中，”领导这项工作的威斯康星大学麦迪逊分校化学系教授 Zachary Wickens 说。 “这或多或少为你提供了可能拥有的最强的还原剂和最具攻击性的电子源，因为自由电子宁愿存在于基本上任何分子中，而不仅仅是单独存在于溶液中。”
一旦释放到溶剂中，电子就会迅速进入它遇到的第一个分子。它的选择不再主要取决于哪个分子最能稳定添加的电子。正如威肯斯所说，“任何事情都比电子在溶液中自由漂浮更好。”
后续步骤决定哪个反应成功
更广泛的氧化还原化学框架
DOI：10.1038/s41586-026-10897-7