Nature publie une étude sur le transfert de charge métal-ligand irréversible dans les complexes de cuivre

Détails de l'étude

Une étude intitulée « Carbon radical generation by irreversible metal-to-ligand charge transfer » a été publiée dans Nature le 04 novembre 2026. Les auteurs sont Zhiqiang Wei, Xiang Li, Lin Xiao, Yu He, Zhao Liu, Kaidi Zhu, Chuanfa Ni, Xiao-Song Xue et Jinbo Hu. L'article est citable et porte un DOI permanent : Il a été reçu le 14 avril 2026 et accepté le 28 octobre 2026. La version partagée est sujette à d'autres modifications et sera remplacée automatiquement par la Version finale de référence.

Résultats de la recherche

L'étude rapporte une classe de complexes isolables de cuivre–hétéroaryle sulfone qui, sous irradiation lumineuse visible, subissent une fragmentation irréversible pilotée par le TCML par clivage de la liaison C–S au sein du ligand sulfone coordonné, générant des radicaux carbonés centraux. Des études spectroscopiques et computationnelles soutiennent la formation d'états excités dérivés du TCML et d'une voie à faible barrière pour le clivage de la liaison C–S.

La réactivité est largement indépendante des potentiels de réduction des sulfones libres correspondants, permettant la génération de radicaux alkyles fluorés et non fluorés, tertiaires, secondaires et primaires (voire méthyle).

Les chercheurs démontrent l'utilité de cette plateforme dans la fluoroalkylation C–H des arènes et des alcynes terminaux catalysée par le cuivre. En tirant parti de ces radicaux trifluorométhyles générés par TCML pour initier un transfert d'atome d'halogène (XAT) à partir de l'iodure de perfluorocyclobutyle (I-FCB), ils réalisent également une perfluorocyclobutylation–iodination radicalaire des alcènes, répondant à un défi de longue date dans l'incorporation de motifs perfluorocyclobutyle.

Contexte et auteurs

Le transfert de charge métal-ligand (TCML) est décrit dans l'étude comme un processus photoinduit fondamental qui sous-tend un large éventail d'événements de transfert d'énergie ou d'électrons. En l'absence d'engagement productif avec le substrat, l'état excité TCML se relaxe généralement vers l'état fondamental par désactivation photophysique, reflétant son caractère largement réversible.

Les auteurs sont affiliés au Laboratoire clé d'État de chimie et de matériaux avancés du fluor et de l'azote, à l'Institut de chimie organique de Shanghai, à l'Université de l'Académie des sciences de Chine, à l'Académie des sciences de Chine, à Shanghai, en Chine, et à l'École de sciences et technologies physiques de l'Université ShanghaiTech, à Shanghai, en Chine. Zhiqiang Wei, Xiang Li, Lin Xiao et Yu He ont contribué à parts égales. La correspondance doit être adressée à Xiao-Song Xue ou Jinbo Hu.

Pourquoi cela importe

L'étude présente une méthode pour générer des radicaux carbonés centraux par fragmentation irréversible pilotée par le TCML, ce qui, selon les chercheurs, permet la formation de radicaux largement indépendante des potentiels de réduction des sulfones libres. La plateforme est démontrée dans la fluoroalkylation C–H des arènes et des alcynes terminaux catalysée par le cuivre, ainsi que dans la perfluorocyclobutylation–iodination radicalaire des alcènes, ce que l'étude décrit comme répondant à un défi de longue date dans l'incorporation de motifs perfluorocyclobutyle.

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Sources (en anglais)

• nature.com: Carbon radical generation by irreversible metal-to-ligand charge transfer | Nature

Traduction réalisée par IA de l’article original en anglais, vérifiée automatiquement pour dire la même chose que l’original. Les sources ont été vérifiées en anglais.