在合成化学中使用外部电场作为绿色高效的催化剂最近因其能够显着控制反应选择性和加速反应速率而受到广泛关注。从技术上讲，产生1−10V/nm范围内的高电场的方法是有限的，因为真空技术具有明显的可扩展性问题。各种界面处的自发高场有望解决这个问题。

近日，弗林德斯大学Michelle L. Coote，南开大学Xinxing Zhang利用喷雾水微滴的空气-水界面处的自发高电场来进行几个卤键体系的反应：Nu:--XX−X，其中Nu:是吡啶或奎宁环，X是溴或碘。

文章要点

1）自发高电场促进Nu:的超快电子转移，产生Nu−X共价键并导致XX键断裂。

2）该反应在微滴中发生在几微秒内，但在本体溶液中则需要数天到数周的时间。

3）密度泛函理论计算预测，在定向外部电场存在的情况下，反应会变得无障碍，这支持了水滴中的电场负责催化的观点。

研究人员预计微滴化学将成为高电场促进反应中充满机会的途径，并提供解决可扩展性问题的替代方法。

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Chenghui Zhu, et al, High Electric Fields on Water Microdroplets Catalyze Spontaneous and Fast Reactions in Halogen-Bond Complexes, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08818

https://doi.org/10.1021/jacs.3c08818