中科大傅尧/藏大吕学斌合作AFM | 多孔复合物介导的双金属团簇催化剂通用合成策略-生物质醛酮底物催化转移氢化

生物质前沿 · 公众号 · · 2024-01-26 08:30

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双金属中心的协同催化基于共存活性中心独特反应性能的协同增强效应，在金属簇催化剂中引入第二种金属，并合理布局两种金属的空间落位，会改变催化位点的电子和几何特性，从而引发协同催化效应。此外，定制化配位不饱和金属位点并调制金属节点的局部结构能强化底物的可及性，从而优化底物分子的吸附传质动力学过程。对纳米反应器进行“协同催化位点构造”与“活性位点修饰”有利于精准驱动反应分子的特异性催化行为。但是能方便的生产出经修饰的双金属中心组合催化剂的方法有限。

中国科学技术大学傅尧教授团队与西藏大学吕学斌教授团队合作 提出一种多孔复合物介导的双金属团簇催化剂（bimetallic M1M2 cluster catalysts （BCCs），M1 = Zr; M2 = W, V, Mo）的通用合成策略。即先将多金属氧酸盐（POM）预配位接枝到Zr基金属有机框架（MOFs）的核心Zr-O团簇上，后调制金属节点的微环境。在生物质催化转移氢化（CTH）中，BCCs中协同催化位点不仅有利于将氢供体桥接到反应体系中，而且还促进了氢供体中α-C(sp3)-H的解离与决速步氢转移，以八圆环过渡态两个直接氢转移过程实现高效的CTH过程。该催化剂展现出近室温催化转移氢化活性及广泛的醛酮底物适应性。

目前，上述研究成果以“Porous Composite-Mediated Bimetallic Cluster POMs/Zr-MOF for Catalytic Transfer Hydrogenation of Biomass-Derived Aldehydes and Ketones”发表于国际期刊Advanced Functional Materials（IF=19.924）。