共价有机骨架上锚定单原子活性位点用于高效的金属化光氧化还原C–N交叉偶联

作     者：李助威 邱实 宋雨柔 黄诗雨 高峻峰 孙立成 侯军刚 Zhuwei Li;Shi Qiu;Yurou Song;Shiyu Huang;Junfeng Gao;Licheng Sun;Jungang Hou

作者机构：State Key Laboratory of Fine ChemicalsFrontiers Science Center for Smart Materials Oriented Chemical EngineeringSchool of Chemical EngineeringDalian University of TechnologyDalian 116024China Laboratory of Materials Modification by LaserIon and Electron BeamsDalian University of TechnologyDalian 116024China Center of Artificial Photosynthesis for Solar Fuels and Department of ChemistrySchool of ScienceWestlake UniversityHangzhou 310024China Department of ChemistrySchool of Engineering Sciences in ChemistryBiotechnology and HealthKTH Royal Institute of TechnologyStockholm 10044Sweden 

出 版 物：《Science Bulletin》 (科学通报（英文版）)

年 卷 期：2022年第67卷第19期

页      面：1971-1981页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(21972015 and 22088102) Young top talents project of Liaoning Province(XLYC1907147) the Liaoning Revitalization Talent Program(XLYC2008032) the Fundamental Research Funds for the Central Universities(DUT22LAB602) 

主　　题：交叉偶联反应 单原子 绿色化学 缺电子 有机物转化 可见光催化 XANES EXAFS 

摘      要：光氧化还原催化是一种在温和条件下实现可持续有机转化、建立绿色化学产业的有效方法.光氧化还原/过渡金属双催化C–N能够获得大量有价值的材料、药物和多功能的精细化学品.通过在共价有机骨架上(COF)精确构建单原子活性位点不仅能提高催化性能,而且有助于对其构效关系的理解.本文发展了一种锚定Ni单原子的COF(Ni SAS/TD-COF).利用XANES和EXAFS研究了过渡金属镍的配位环境.Ni SAS/TD-COF催化剂在温和的条件下实现了芳基溴与胺的可见光催化C–N交叉偶联反应.该异质催化体系对于缺电子、富电子和中性基团的33种底物均能得到良好的产率.异质Ni SAS/TD-COF催化剂可以很容易地从反应混合物中回收.这项工作对于合理设计COF基光催化剂用于有机物转化提供新思路.