三功能金属有机单层Hf12-Ru-Co-OTf的合成、表征及催化

金属有机超薄层材料（MOL）是一类衍生自金属有机框架材料（MOF）的新型二维功能材料。这一新型材料既保留MOF优点，又兼具特殊的单层构型、良好的分散性及易修饰等特性，在多方面的应用中表现出巨大潜力，引起了广泛的研究兴趣。有科研团队率先开展了金属有机超薄层材料的研究，并将其应用于**症**、催化及生物传感等前沿领域。近年来，先后发展了基于二维金属有机超薄层材料的单活性位点非均相催化剂。在这些研究的基础上，他们设计了具有Ru-光敏中心和Co-氢转移催化中心的双功能金属有机单层催化剂，并用于光诱导氮杂环的无受体脱氢反应。为了进一步拓展金属有机单层催化，他们制备了首例三催化中心的金属有机单层催化剂，其负载了Ru-光敏中心、Co-氢转移催化中心以及强Lewis酸性Hf-OTf中心，用以实现催化氮杂环的串联脱氢转化。

图1. 三功能金属有机单层催化剂示意图

双功能Hf12-Ru-Co MOL由含有Ru-光敏剂的连接配体和含有Co-氢转移催化剂的Hf12-次级构筑单元组成。在蓝光作用下，Hf12-Ru-Co能够**催化二氢吲哚和四氢喹啉的无受体脱氢反应，这一反应的**副产物为氢气。在此基础上，进一步设计并合成了三功能Hf12-Ru-Co-OTf MOL催化剂，该催化剂中同时存在Ru-光敏中心、Co-氢转移催化中心及Hf-OTf Lewis酸催化中心。Hf12-Ru-Co-OTf能够**催化二氢吲哚和烯烃或醛的串联脱氢烷基化反应，以合成3-烷基吲哚和双吲哚甲烷衍生物。

图2. Hf12-Ru-Co的合成、表征及催化

图3. Hf12-Ru-Co-OTf的合成、表征及催化

结构表征、对照实验及机理研究结果表明：

（1）三类协同催化中心能够分离地、有序地及均匀地分部在金属有机单层支撑材料上；

（2）协同催化中心的分离能够****相互淬灭

（3）分离但非常接近的协同催化中心能够促进电子、自由基等物质在各中心间转移，从而显着提升协同、串联催化的效率。

西安齐岳生物提供：

首列包含有机染料和金属铁活性中心的双功能MOL催化剂

拥有Hf6-次级构筑单元和TPY配体的Hf-MOL

Hf-EY-Fe

二维化的金属有机单层(MOL)

结构单元(SBU)的后修饰

Hf6(µ3-O)4(µ3-OH)4次级结构单元和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯配体（BTB）

CH3I酯化MOL

GA-MOLs

MXn@NPG 材料

MOL的表面修饰不同的亲疏水基团

GA-FeII-MOLs

FeII-MOLs

FeIII-MOLs

新型2D NTMC：Ta2PdS6

二维有序介孔金属-有机纳米网

PS-b-PEO与PFCA在溶液中的超分子共组装体

金属-半导体-金属（MSM）

纳米尺寸的铪基二维金属有机单层（Hf-BPY）

铪基二维金属有机单层（Hf-BPY）修饰的策略引入了铱和钌

Hf-BPY-Ir和Hf-BPY-Ru光敏剂

不同厚度的氧化铈纳米粒子

氧化铈1.2 nm 超薄纳米片、2.2 nm 纳米片以及5.4 nm 的纳米立方体结构

二维材料负载的金属单原子催化剂 (SACs@2D) 定制

在二维金属有机单层(MOL)上构筑结构清晰的CoNX催化位点（x=2-5)

以上资料来自西安齐岳生物小编zhn2021.03.16