化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
我國研究者實現電化學中間過程的時間分辨質譜解析
2023年09月11日 10:41:51
來源：化工儀器網 作者：宋池 點擊量：4559
近日，武漢大學高等研究院陳素明教授課題組通過構建具有時間分辨能力的Operando電化學-質譜分析裝置，實現了電化學過程中活性中間體以及自由基異構體的結構和動力學解析。
【化工儀器網 項目成果】近日，武漢大學高等研究院陳素明教授課題組在在結構導向的質譜分析方面取得新成果，通過構建具有時間分辨能力的Operando電化學-質譜分析裝置，實現了電化學過程中活性中間體以及自由基異構體的結構和動力學解析。該項工作闡明了交流電(AC)電合成的獨特反應性，證明了交流電解中電生中間體的過氧化最小化和有效反應。相關研究成果發(fā)表于國際權威學術期刊Angew. Chem. Int. Ed(《德國應用化學》)。
與常規(guī)有機合成相比，電化學有機合成具有對反應設備要求低、不需要加入氧化還原試劑、電極反應及速率控制簡單等優(yōu)勢，不僅簡化了反應步驟，同時減少物質的消耗以及副反應的發(fā)生，十分符合原子經濟性及綠色化學原理，因此受到越來越多的關注。
作為合成化學的新興領域，電化學反應過程的機理研究一直受限于短壽命活性中間體的捕獲和結構分析鑒定。常規(guī)的質譜分析方法在實際的復雜研究體系中很難實現深層次的結構解析和定量分析，難以進行決電化學中間過程分析。為解決這一問題，研究團隊開發(fā)了一種具有超快時間響應的原位電化學-質譜分析裝置，可以在電合成工況條件下時間分辨地解析電化學反應過程中的短壽命活性中間體。
據了解，平臺允許在直流和交流模式下對逐步電合成反應中間體進行時間分辨映射。通過剖析電化學芳胺功能化反應過程中活性中間體的結構和動力學，證明并驗證了交流(AC)電合成的獨特反應性，包括通過逆過程最大限度地減少過氧化/還原，以及使成對電解中氧化和還原產生的短壽命中間體有效反應。值得注意的是，發(fā)現了反應性氮中心自由基中間體在多步順序交流電合成中的受控動力學，以減少競爭反應。
此外，本研究還發(fā)展了一種解析反應過程中氮中心自由基異構體的新型分析策略。利用中性自由基能形成堿金屬加合峰的特性，并通過時間分辨的電化學-質譜分析裝置測定中性自由基和自由基陽離子的壽命差異，從而準確地分辨出了反應過程中的氮中心自由基異構體。該方法不僅揭示了電化學芳胺功能化過程中隱藏的自由基反應歷程，而且提供一種氮自由基異構體解析的通用方法，從而可以深入理解氮中心自由基的反應動力學。
總體而言，這項工作為交流電解機理提供了直接證據，并闡明了其高效率的根本原因，有利于交流電合成反應的合理設計。
(資料來源：武漢大學高等研究院)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
科技賦能找礦突破：自然資源部發(fā)布首批先進適用勘查技術推廣清單
自然資源部發(fā)布首批先進勘查技術推廣清單，涵蓋錸-鋨同位素定年、便攜式鋰鉀分析等多項自主創(chuàng)新檢驗檢測技術。這些技術實現從微觀成分分析...2025-06-19 10:11:54 -
全自動AI微型質譜系統(tǒng)：精神科用藥監(jiān)測迎來精準便攜新方案
中山大學團隊在《Advanced Science》發(fā)表研究成果，開發(fā)出全自動集成式微型血液處理與質譜分析系統(tǒng)（imBPMS），為臨...2025-06-18 13:59:59 -
項目名稱：設備采購項目，項目編號：0747-2540SCCZA297/02，招標范圍：遙控液壓打渣機設備 電感耦合等離子體質譜儀 ...2025-06-17 15:14:36
-
山西農業(yè)大學委托太原市宜達科技服務有限公司，就“山西農業(yè)大學以舊換新項目(第五批)”進行公開招標，項目預算749萬元。2025-06-17 10:42:51
-
近日，重慶市計量質量檢測研究院就“2025年檢驗檢測能力建設項目”發(fā)布公開招標公告，預算金額為900萬元。2025-06-17 09:44:16
-
預算255萬元 寧波市北侖區(qū)疾病預防控制中心采購檢測設備
近日，寧波市北侖區(qū)疾病預防控制中心委托寧波杜威工程項目管理有限公司采購氣相色譜-質譜聯(lián)用儀、熱解析儀、吹掃捕集裝置等設備，項目編號...2025-06-16 11:01:54
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
