三功能金屬有機單層Hf12-Ru-Co-OTf的合成、表征及催化

金屬有機超薄層材料（MOL）是一類衍生自金屬有機框架材料（MOF）的新型二維功能材料。這一新型材料既保留MOF優點，又兼具特殊的單層構型、良好的分散性及易修飾等特性，在多方面的應用中表現出巨大潛力，引起了廣泛的研究興趣。有科研團隊率先開展了金屬有機超薄層材料的研究，并將其應用于**癥**、催化及生物傳感等前沿領域。近年來，先后發展了基于二維金屬有機超薄層材料的單活性位點非均相催化劑。在這些研究的基礎上，他們設計了具有Ru-光敏中心和Co-氫轉移催化中心的雙功能金屬有機單層催化劑，并用于光誘導氮雜環的無受體脫氫反應。為了進一步拓展金屬有機單層催化，他們制備了首例三催化中心的金屬有機單層催化劑，其負載了Ru-光敏中心、Co-氫轉移催化中心以及強Lewis酸性Hf-OTf中心，用以實現催化氮雜環的串聯脫氫轉化。

圖1. 三功能金屬有機單層催化劑示意圖

雙功能Hf12-Ru-Co MOL由含有Ru-光敏劑的連接配體和含有Co-氫轉移催化劑的Hf12-次級構筑單元組成。在藍光作用下，Hf12-Ru-Co能夠**催化二氫吲哚和四氫喹啉的無受體脫氫反應，這一反應的**副產物為氫氣。在此基礎上，進一步設計并合成了三功能Hf12-Ru-Co-OTf MOL催化劑，該催化劑中同時存在Ru-光敏中心、Co-氫轉移催化中心及Hf-OTf Lewis酸催化中心。Hf12-Ru-Co-OTf能夠**催化二氫吲哚和烯烴或醛的串聯脫氫烷基化反應，以合成3-烷基吲哚和雙吲哚甲烷衍生物。

圖2. Hf12-Ru-Co的合成、表征及催化

圖3. Hf12-Ru-Co-OTf的合成、表征及催化

結構表征、對照實驗及機理研究結果表明：

（1）三類協同催化中心能夠分離地、有序地及均勻地分部在金屬有機單層支撐材料上；

（2）協同催化中心的分離能夠****相互淬滅

（3）分離但非常接近的協同催化中心能夠促進電子、自由基等物質在各中心間轉移，從而顯著提升協同、串聯催化的效率。

西安齊岳生物提供：

首列包含有機染料和金屬鐵活性中心的雙功能MOL催化劑

擁有Hf6-次級構筑單元和TPY配體的Hf-MOL

Hf-EY-Fe

二維化的金屬有機單層(MOL)

結構單元(SBU)的后修飾

Hf6(μ3-O)4(μ3-OH)4次級結構單元和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯配體（BTB）

CH3I酯化MOL

GA-MOLs

MXn@NPG 材料

MOL的表面修飾不同的親疏水基團

GA-FeII-MOLs

FeII-MOLs

FeIII-MOLs

新型2D NTMC：Ta2PdS6

二維有序介孔金屬-有機納米網

PS-b-PEO與PFCA在溶液中的超分子共組裝體

金屬-半導體-金屬（MSM）

納米尺寸的鉿基二維金屬有機單層（Hf-BPY）

鉿基二維金屬有機單層（Hf-BPY）修飾的策略引入了銥和釕

Hf-BPY-Ir和Hf-BPY-Ru光敏劑

不同厚度的氧化鈰納米粒子

氧化鈰1.2 nm 超薄納米片、2.2 nm 納米片以及5.4 nm 的納米立方體結構

二維材料負載的金屬單原子催化劑 (SACs@2D) 定制

在二維金屬有機單層(MOL)上構筑結構清晰的CoNX催化位點（x=2-5)

以上資料來自西安齊岳生物小編zhn2021.03.16