Beobachtung der ersten Schlüsselschritte eines titanbasierten Photoredox‐Katalysezyklus in Echtzeit

Abstract

Die titanbasierte Katalyse mit Ein‐Elektronentransfer‐Schritten (SET) hat sich zu einem vielseitigen Ansatz für die Synthese von Feinchemikalien entwickelt. Kürzlich wurden erste Versuche unternommen, ihre Nachhaltigkeit zu verbessern, indem sie mit der Photoredox (PR) Katalyse kombiniert wird. Hier untersuchen wir die photochemischen Prinzipien der SET‐PR‐Katalyse auf Basis von Ti und in Abwesenheit eines Edelmetall PR−Co‐Katalysators. Durch Kombination von zeitaufgelöster Emissionsspektroskopie mit Ultraviolett‐Anregungs‐/Infrarot‐Abfrage‐Spektroskopie auf Zeitskalen von Femtosekunden bis Mikrosekunden quantifizieren wir die Dynamik der kritischen Ereignisse bei der Initiierung des Katalysezyklus, nämlich die Singulett‐Triplett‐Umwandlung des Titanocen(IV) PR‐Universalkatalysators und seine Ein‐Elektronen‐Reduktion durch einen Amin‐Elektronendonator. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Singulett‐Triplett‐Energielücke des PR‐Katalysators als Leitfaden für künftige Verbesserungen.