专栏名称: 化学加

看化学加的文章，长智慧；访问并用好化学加网（www.huaxuejia.cn）的资源、服务，涨财富。化学加，必须有趣有料有温度！放弃关注，您忽视的不仅仅是化学，更忽视了加！

华南师范大学刘江/兰亚乾教授团队在JACS上连发两篇团簇研究重要进展

化学加 · 公众号 · 化学 · 2024-08-19 17:21

正文

多位院士做报告，点击上方免费报名

导读

近日，华南师范大学化学学院刘江/兰亚乾教授团队在团簇合成领域取得了重要研究进展，在国际顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》上连续发表两篇文章，分别为“Constructing Functional Radiation-Resistant Thorium Clusters forCatalytic Redox Reactions”和“Synthesis of Isotypic Giant Polymolybdate Cages for EfficientPhotocatalytic C−C Coupling Reactions”。

当催化反应需要在辐射环境下开展时，具有优异抗辐射性能的钍基材料可能成为最佳的催化剂之一。然而，目前关于辐射稳定的钍基材料的设计合成和催化应用的研究很少。近期，兰亚乾教授课题组精心设计和合成了三个高核钍簇催化剂，分别为Th12L3-MA12、Th12L3-MA6-BF6和Th12L3-Fcc12。在690 kGy γ射线照射后，它们的分子结构和组成没有发生任何显著变化。随后首次系统地研究了这些耐辐射钍簇的光催化/热催化性能，发现γ射线不能改变它们的催化活性。此外，这项工作还发现配体工程可以调节钍簇的催化活性，从而扩大钍簇催化应用的范围，包括还原反应（硝基苯还原）和一些氧化反应（N-杂环脱氢氧化和二苯甲烷氧化）。同时，这些有机转化反应都实现了>80%的转化率和大约100%的产物选择性。实验结合DFT计算表明，钍氧核和配体的协同催化导致特定活性物种（H+、O2•-或tBuO·/tBuOO·）的产生和底物分子的活化，从而实现了优异的催化性能。这项工作不仅是首次开发出抗辐射钍簇催化剂用于有效的氧化还原反应，而且也为在温和条件下构建高核钍簇提供了设计思路。