三功能金屬有機單層Hf12-Ru-Co-OTf的合成、表征及催化

金屬有機超薄層材料（MOL）是一類衍生自金屬有機框架材料（MOF）的新型二維功能材料。這一新型材料既保留MOF優(yōu)點，又兼具特殊的單層構型、良好的分散性及易修飾等特性，在多方面的應用中表現(xiàn)出巨大潛力，引起了廣泛的研究興趣。有科研團隊率先開展了金屬有機超薄層材料的研究，并將其應用于**癥**、催化及生物傳感等前沿領域。近年來，先后發(fā)展了基于二維金屬有機超薄層材料的單活性位點非均相催化劑。在這些研究的基礎上，他們設計了具有Ru-光敏中心和Co-氫轉(zhuǎn)移催化中心的雙功能金屬有機單層催化劑，并用于光誘導氮雜環(huán)的無受體脫氫反應。為了進一步拓展金屬有機單層催化，他們制備了首例三催化中心的金屬有機單層催化劑，其負載了Ru-光敏中心、Co-氫轉(zhuǎn)移催化中心以及強Lewis酸性Hf-OTf中心，用以實現(xiàn)催化氮雜環(huán)的串聯(lián)脫氫轉(zhuǎn)化。

圖1. 三功能金屬有機單層催化劑示意圖

雙功能Hf12-Ru-Co MOL由含有Ru-光敏劑的連接配體和含有Co-氫轉(zhuǎn)移催化劑的Hf12-次級構筑單元組成。在藍光作用下，Hf12-Ru-Co能夠**催化二氫吲哚和四氫喹啉的無受體脫氫反應，這一反應的**副產(chǎn)物為氫氣。在此基礎上，進一步設計并合成了三功能Hf12-Ru-Co-OTf MOL催化劑，該催化劑中同時存在Ru-光敏中心、Co-氫轉(zhuǎn)移催化中心及Hf-OTf Lewis酸催化中心。Hf12-Ru-Co-OTf能夠**催化二氫吲哚和烯烴或醛的串聯(lián)脫氫烷基化反應，以合成3-烷基吲哚和雙吲哚甲烷衍生物。

圖2. Hf12-Ru-Co的合成、表征及催化

圖3. Hf12-Ru-Co-OTf的合成、表征及催化

結(jié)構表征、對照實驗及機理研究結(jié)果表明：

（1）三類協(xié)同催化中心能夠分離地、有序地及均勻地分部在金屬有機單層支撐材料上；

（2）協(xié)同催化中心的分離能夠****相互淬滅

（3）分離但非常接近的協(xié)同催化中心能夠促進電子、自由基等物質(zhì)在各中心間轉(zhuǎn)移，從而顯著提升協(xié)同、串聯(lián)催化的效率。

西安pg電子官方生物提供：

首列包含有機染料和金屬鐵活性中心的雙功能MOL催化劑

擁有Hf6-次級構筑單元和TPY配體的Hf-MOL

Hf-EY-Fe

二維化的金屬有機單層(MOL)

結(jié)構單元(SBU)的后修飾

Hf6(?3-O)4(?3-OH)4次級結(jié)構單元和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯配體（BTB）

CH3I酯化MOL

GA-MOLs

MXn@NPG 材料

MOL的表面修飾不同的親疏水基團

GA-FeII-MOLs

FeII-MOLs

FeIII-MOLs

新型2D NTMC：Ta2PdS6

二維有序介孔金屬-有機納米網(wǎng)

PS-b-PEO與PFCA在溶液中的超分子共組裝體

金屬-半導體-金屬（MSM）

納米尺寸的鉿基二維金屬有機單層（Hf-BPY）

鉿基二維金屬有機單層（Hf-BPY）修飾的策略引入了銥和釕

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不同厚度的氧化鈰納米粒子

氧化鈰1.2 nm 超薄納米片、2.2 nm 納米片以及5.4 nm 的納米立方體結(jié)構

二維材料負載的金屬單原子催化劑 (SACs@2D) 定制

在二維金屬有機單層(MOL)上構筑結(jié)構清晰的CoNX催化位點（x=2-5)

以上資料來自西安pg電子官方生物小編zhn2021.03.16