通过持久自由基效应在Ag(111)表面实现的高度选择性分子间交叉偶联反应

《Journal of the American Chemical Society》：Highly Selective Intermolecular Cross-Coupling Reactions via a Persistent Radical Effect on Ag(111)

高选择性自由基偶联反应在Ag(111)表面实现，持久自由基效应抑制同聚反应，BR-STM单原子级观测揭示反应路径，DFT计算阐明机制，扩散控制动力学通过数值建模验证。

　　

由于存在竞争性的同偶联路径，实现两种自由基之间的高度选择性交叉偶联一直是一个长期存在的挑战。在这里，我们报道了一种在银（Ag(111)）表面上进行的基于自由基的高产交叉偶联反应，该反应得益于持久自由基效应的促进。利用具有键分辨能力的扫描隧道显微镜（BR-STM），我们能够在单键水平上直接观察反应前体、中间体和产物。在我们的模型系统中，我们满足了持久自由基效应的严格要求：即高浓度的持久自由基与低浓度的瞬态自由基共存。因此，我们实现了出乎意料的高交叉偶联选择性，产率超过了99%。通过将实验结果与密度泛函理论（DFT）计算相结合，我们阐明了反应机理。此外，由于自由基交叉偶联过程受扩散控制，我们通过系统的数值建模、蒙特卡洛模拟以及对铜（Cu(111)）表面的控制实验，进一步揭示了持久自由基效应的动力学特性。