单独切换电极的电压可以微调分子的反应性

IBS和Kaist研究人员使用金电极并将靶分子连接到电极上。就像功能组一样产生佩戴物电子效应，一个电极符合所有反应，因为单个电极可以表现得像是施加电压的开关一样的多个官能团。（+）电压在电极上的应用降低了反应位点的电子密度。相反，当施加（ - ）电压时，电极用作电子提供的基团，增加反应位点处的电子密度。

随着我们在化学阶级学到的，化学反应发生在原子之间的形成或粘合中。当原子共享或交换电子时，这些化学键形成。可以通过几种方式控制化学反应性。其中，通常采用对反应部位的电子性质的控制。

例如，富含电子的分子喜欢与可以容易接受电子的分子反应。许多原子可以形成“官能团”，其捐赠或取出电子并控制分子的电子密度分布。这些官能团可以改变分子的电子性质以加速预期的化学反应。通常称为“归效效果”，电子捐赠组推动电子提高发生反应的位点上的电子密度。相反，电子取出基团去除电子并降低反应部位的电子密度。

1937年，美国化学家Louis P. Hammett量化了各种类型的有机反应中官能团的电子效果。超过80年后，哈姆特的研究仍然广泛用于通过调制靶分子的电子性能来设计有效的反应或催化。然而，这种方法涉及令人沮丧和低效的任务。由于每个功能组可以仅呈现特定的感应效果，有时，由于合成难度，可能无法合成具有所需官能团的靶分子。这些约束已强制研究人员为一系列复杂的反应情景做好大量衍生物。

图1。研究概述。

Baik Mu-Hyun教授[基础科学研究所催化碳氢化合物官能化中心，韩国大田，韩国，韩国，韩国，韩国，韩国，韩国韩国大教堂的催化碳氢化合物官能化中心，韩桑宇（韩国先进科学与技术研究所内部化学系，KAIST）IBS和KAIST的研究团队发现了他们称之为“电归效应”的典型化学合成方法的替代方法。

使用金电极，研究人员将靶分子连接到电极上。“就像功能群体一样，生成佩戴电子效果，我们希望使用不同电压改变固定分子的性质。我们发现的美丽是，一个电极适合所有反应，因为单个电极可以表现在施加电压的开关中，“Mu-Hyun Baik教授说明。

研究小组表明，金电极可以用作“通用官能团”，以控制分子的反应性，从而通过切换施加到电极的电压来推进或抑制反应。在“碱催化酯水解反应”中，哈姆特用于建立80年前的常规感应效果的代表性有机反应，在电极上的（+）电压的应用降低了酯中羰基碳的电子密度分子。因此，酯分子的反应性显着提高。相反，当施加（ - ）电压时，由于反应位点的高电子密度，反应几乎没有进行。（图2-1）

它们还成功地控制了“铃木 - 宫系交叉偶联反应”的反应速率，是形成碳 - 碳键的主要催化方法。（图2-2）电极不仅可以在有机反应中控制反应性，而且具有重要意义，也具有很大的重要性，而且可以在复杂的有机金属催化反应中控制反应性。

图2。研究团队证明了“电归效应”的三个实验。

研究人员还证实，该“通用功能组”允许微调化学反应中间分子的电子性质和反应性。（原位调整）。EDC [1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）碳二酰亚胺]介导的酰胺化反应可以延伸分为两个步骤：第一步被电子给予的基团加速，而第二步骤由电子取出基团增强。当施加一种类型的电压时，EDC介导的酰胺化反应几乎没有进行。（图2-3）“通用官能团”成功改变了分子的反应性，而反应正在进行中。

将共价连接到电极的思想不是新的。然而，大多数此类病例涉及氧化还原反应。“由电感应控制的化学反应不涉及氧化还原过程。电极仅用作具有可调谐感应效果的官能团。此外，本研究探讨了电归效应如何在实际化学反应中工作，“穆铉·贝克教授解释道。

由于研究人员确认在不同电压下用金电极替换功能组的可能性，它们将采用其他类型的电极，例如碳基电极，以确保本研究的实际和可扩展的应用。

参考：“电感效果：电极作为功能群体，具有可调电子特性的功能群体”由Joon Heo，Hojin Ahn，Jin Gyeong Son，Jin Gyeong Shon，Tae Geol Lee，Sang Woo Han和Mu-Hyun Baik，10月20日， science.doi：
10.1126 / science.abb6375