最近受阻Lewis對(Frustrated Lewis Pairs)FLP在均相催化領域變得逐漸流行,FLP的特點是含有結構特定的Lewis酸(LA)和Lewis堿(LB)。FLP概念拓展到了分子篩、金屬氧化物表面、金屬/COF等固體載體催化劑。并且人們開發了許多具有優異活性和循環催化小分子能力的FLP催化劑。
有鑒于此,廈門大學鄭南峰院士、內蒙古大學李鋒鈺教授、沈慧研究員等報道將FLP活性位點修飾在配體穩定且原子結構確定的Cu團簇表面,得到了Cu納米團簇FLP催化劑,這種催化劑具有高活性、穩定性、催化選擇性。
本文要點
(1)
設計了含有2-甲氧基官能團的配體,組成為[Cu34S7(RS)18(PPh3)4]2+的催化劑,其中RSH=2-甲氧基苯硫醇。這種結構使得能夠在表面Cu原子(LA)和配體的氧原子(LB)之間形成FLP催化劑。實驗表征和理論計算研究發現這些團簇表面的FLP催化劑能夠以異裂方式活化H2分子,因此實現了溫和反應條件的烯烴加氫。
(2)
團簇表面結構明確的配位結構讓人聯想起酶催化劑的結構,這種催化劑在催化加氫反應中達到100 %選擇性。這項研究有助于通過調節配體/界面配位環境的方式開發活性和選擇性更高的FLP催化劑。
參考文獻
Simin Li, Qingyuan Wu, Xuexin You, Xiaofei Ren, Peilin Du, Fengyu Li*, Nanfeng Zheng*, and Hui Shen*, Anchoring Frustrated Lewis Pair Active Sites on Copper Nanoclusters for Regioselective Hydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c10251
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10251