Unraveling the mechanistic origins of efficiency and stereoselectivity in EDA-mediated photocatalysis

光催化 超快激光光谱学 飞秒 纳秒 化学 光化学 光谱学 立体选择性 吸收(声学) 单重态 化学物理 合理设计 纳米技术 激进的 吸收光谱法 动力学分辨率 联轴节(管道) 对映选择合成 材料科学 三重态 动能 时间分辨光谱学 组合化学 反应中间体 反应动力学 计算化学 单重态裂变
作者
Mengchen Fu,Yuanyuan Luo,Luyang Qin,Nicole P. Qin,Jialong Jie,Hongmei Su
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-026-74293-5
摘要

Visible-light-driven electron-donor-acceptor (EDA) photocatalysis holds transformative potential for asymmetric synthesis, yet its efficiency and selectivity are dictated by excited-state dynamics that have, until now, eluded direct observation. Here, we utilize femtosecond and nanosecond transient absorption spectroscopy to investigate a prototypical EDA system: asymmetric α-alkylation of aldehydes. Our real-time kinetic mapping successfully resolves the singlet charge-transfer state (¹CT), triplet charge-transfer state (3CT), and donor-acceptor radical pairs (D•+ and A•). We uncover two concurrent radical-generation pathways: direct decay of ¹CT and a 3CT-mediated route, which maximize reaction efficiency. Rapid Br- departure from A•- furnishes A•, suppresses unproductive charge recombination with D•+, while solvent-cage confinement preserves radical orientation, promoting in-cage coupling with high enantioselectivity. These findings establish a general mechanistic blueprint where ground-state pre-organization and excited-state dynamics are synergistically harnessed, offering a distinct paradigm to overcome diffusion-controlled limits for the rational design of advanced photocatalytic systems. The authors use femtosecond and nanosecond transient absorption spectroscopy to investigate a prototypical EDA system, asymmetric α-alkylation of aldehydes, enabling observation of excited-state dynamics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
田様的应助被东起欧采纳,获得10
1秒前
水水完成签到,获得积分10
1秒前
张伟发布了新的文献求助10
2秒前
lyvone完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
DW的应助被xiaoxiong采纳,获得10
2秒前
明亮的代桃完成签到,获得积分10
3秒前
传奇3的应助被许下心愿采纳,获得10
3秒前
3秒前
乃带娃儿完成签到,获得积分10
4秒前
丁丁当当发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研通AI6.4的应助被鳗鱼水云采纳,获得10
5秒前
yunzhuiyue完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
BIA发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
研友_VZG7GZ的应助被13633501455采纳,获得10
7秒前
XXX完成签到 ,获得积分10
7秒前
爆米花的应助被kurisu采纳,获得10
7秒前
7秒前
柒柒完成签到,获得积分10
7秒前
大头发布了新的文献求助10
7秒前
棟糖发布了新的文献求助10
8秒前
yjj完成签到,获得积分10
8秒前
坚强的寒风完成签到,获得积分10
8秒前
nananzi发布了新的文献求助10
9秒前
王旭完成签到,获得积分10
9秒前
务实大白完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
复杂白风发布了新的文献求助10
10秒前
是嘞发布了新的文献求助10
11秒前
梓辰完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
Accpt_yq发布了新的文献求助10
12秒前
搜集达人的应助被热带雨林采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8026736
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9467818
关于积分的说明 21228551
捐赠科研通 7597491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3387600
关于科研通互助平台的介绍 2520202
邀请新用户注册赠送积分活动 2424012