Abstrak
Fotokatalisis merupakan area penting dalam kimia sintetis. Meskipun memiliki potensi aplikasi yang luas dalam industri nuklir, fotokatalis berbasis uranium secara historis terbatas pada siklus redoks uranil(VI/V). Di sini, kami melaporkan penemuan fotokatalis uranium [U(IV)] tetravalen pertama yang memungkinkan pembelahan dan pembentukan ikatan C(sp3)–C(sp3) yang efisien di bawah cahaya tampak yang ideal. Spesies alkoksi U(IV) memediasi pembelahan ikatan C–C dalam berbagai sikloalkanol dan mendorong penggabungannya dengan alkena yang kekurangan elektron, menyediakan akses ke arsitektur molekuler yang sebelumnya tidak dapat dicapai. Kompleks alkoksi U(IV) ini, yang sepenuhnya dikarakterisasi oleh difraksi sinar-X dan studi magnetik, menunjukkan efisiensi fotokatalitik yang luar biasa. Studi kimia kuantum mengungkapkan bahwa penghalang energi untuk pembelahan dan pembentukan ikatan C–C berkurang hingga di bawah 10 kkal mol-1 di bawah eksitasi cahaya tampak. Karya ini memperkenalkan paradigma mekanistik baru untuk fotokatalisis berbasis uranium dan memposisikan kompleks alkoksi U(IV) sebagai platform serbaguna untuk aktivasi dan fungsionalisasi ikatan, memperluas aplikasi potensial uranium yang terkuras dalam kimia sintetis.