发光二极管 (LED) 常用于我们的电视、智能手机和其他设备的电子显示屏中；现在，北海道大学化学反应设计与发现研究所 (ICReDD) 的研究人员利用蓝色 LED 开发了一种更可持续的方法来制造在制药和光电开发中具有潜在用途的关键化学亚基。

研究人员将蓝色 LED 与铜基分子催化剂结合使用，以进行所谓的交叉偶联反应，其中两个分子通过碳-碳键连接。这是最广泛使用的反应类型之一，对于制造当今使用的大多数化学产品至关重要。使用铜（一种更便宜且更常见的金属）作为交叉偶联反应的催化剂是可持续性方面的一项重大突破，因为该反应通常依赖于钯等贵金属的使用。

新方法也具有优势，因为分子催化剂中的铜金属本身会吸收蓝光，而不需要除催化剂之外的单独的吸光化合物。这使得合成不仅更便宜、更易于执行，而且更易于控制，因为移动部件更少。

蓝光在激活铜基催化剂方面起着关键作用。理论计算表明，这种光照导致电子从金属铜原子移动到分子催化剂的连接亚基上。这种激发态分离了电荷，使催化剂更具反应性，研究人员能够利用它进行交叉偶联反应，产生酰基，可用于合成药物和光电材料。

该方法的一个关键方面是酰基的形成是不对称的。这意味着产品分子的两种可能的镜像版本中的一种被选择性地生产，这是开发新药非常需要的一个特征。研究人员用多种不同的起始材料测试了他们的新方法，特别是从丙磺舒（一种痛风药物）中提取的材料。他们从这种原料中获得的产品在制药行业具有潜在的应用前景。该方法的高选择性及其与医药化合物的相容性突出了其潜在的实用性。

预计这种新方法的实施既可以节省成本，又可以提高多种化合物生产的可持续性，这些化合物具有医学和电子产品的潜在用途。它对常用材料的利用使其特别有吸引力。

“这种合成方法是一个突破，因为它结合了两种容易获得的物品，蓝色 LED 灯和铜，以实现以前不存在的耦合反应，”助理教授 Yusuke Masuda 评论道。“从地球上丰富的资源中生产有用化合物的技术对于人类的可持续发展至关重要。我预计这一进步将成为可持续分子合成方法发展的里程碑。”