主-客體催化體系由于可以與主-客體的催化活性相互配合,從而實現(xiàn)獨特的活性、選擇性甚至復雜的級聯(lián)反應而備受關注。迄今為止,有機籠和金屬-有機籠作為主體已被廣泛探索用于構(gòu)建主客體催化體系,但仍難以實現(xiàn)復雜的級聯(lián)反應。這主要是因為寄主通常缺乏多重催化活性。
有鑒于此,華南師范大學蘭亞乾教授、劉江教授、林焦敏副教授等首次證明了具有優(yōu)異氧化還原活性和Lewis酸催化活性的無機中空巨型多金屬氧酸籠可以作為主體構(gòu)建主客體光氧化還原催化體系。
本文要點:
(1)
構(gòu)筑主客體催化體系CoTPA@Mo240,其中封裝的分子催化劑CoTPA提供Co-metal還原位點,而中空巨大的聚金屬POM籠Mo240能夠起到光敏劑的作用,同時提供氧化位點和Lewis酸位點。
(2)
這個體系可以實現(xiàn)CO2-HCOO?光還原反應偶聯(lián),并且將犧牲劑TEOA通過光氧化反應生成高附加值的苯并咪唑(benzimidazoles)。對比實驗和原位表征明確的證明,光照下Mo240和CoTPA之間的光生電荷轉(zhuǎn)移,從而共同完成這一復雜的光氧化還原串聯(lián)催化反應。
這一研究進展為構(gòu)建無機籠狀結(jié)構(gòu)的主-客體催化體系用于復雜串聯(lián)催化反應提供新途徑。
參考文獻
Xiang-Dong Xie, Jing-Jing Liu, Jiao-Min Lin, Ning Li, Xiao-Hong Chen, Xian-Ye Lin, Yu-Ting Hao, Shun-Li Li, Jiang Liu, Ya-Qian Lan, Hollow giant polyoxometalate oxidation shell encapsulating molecular reduction core for unprecedented photoredox cascade conversion, Chem 2025,
DOI: 10.1016/j.chempr.2025.102572
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929425001627