有机合成化学发展至今，随着各种新合成方法的开发，其中又以能实现原子经济性方式产生新的碳-碳键最为重要。如此一来将使许多关键药物化合物和生物活性分子的直接有效生产成为可能。
近年来，利用光催化氧化还原方法，已有许多偶联反应能克服过去的障碍而直接达成。不过，虽然这些光催化剂成功应用在许多自由基偶联反应，但除某些例外情况外，主要的研究都仍使用稀少且昂贵的钌（Ru）和铱（Ir）均相催化剂，而这些催化剂在反应结束时的分离和再循环就成了无法避免的问题，也为后续工业化生产注入了不确定因素。
图片来源：Chem. Sci.
因此，最近，McGill University的李朝军教授和University of Michigan的米泽田教授合作在Chem. Sci.上发表了一种使用GaN纳米线作为可重复使用的光催化剂，并将其用于在黑光照射下对羰基进行自由基偶联反应的研究工作。
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该研究的设想是使用具有可调费米能级和能带的超稳定III-V光敏半导体，将其作为自由基偶联反应的光催化剂，即可在完成反应的同时，利用起易于分离和可回收的特性，做到光催化剂的再循环利用。
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该研究通过使用羰基偶联反应作为概念证明，报道了在室温下、环境光下以甲醇为溶剂和牺牲试剂，通过GaN纳米线催化的光-频哪醇的偶联反应。他们也可通过简单地调整掺杂剂，即可见GaN纳米线显示出显着增强的电子性能。
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结果可见该催化剂表现出的优异稳定性、可重复使用性和功能耐受性都格外值得关注，且所有反应都可以在硅晶圆上用单条纳米线完成。
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参考文献：GaN nanowires as a reusable photoredox catalyst for radical coupling of carbonyl under blacklight irradiation
Chem. Sci. DOI: 10.1039/d0sc02718a
原文作者：Mingxin Liu, Lida Tan, Roksana T. Rashid, Yunen Cen, Shaobo Cheng, Gianluigi Botton, Zetian Mi* and Chao-Jun Li*
