MOFs材料單位點催化研究取得進展

金屬-有機骨架材料(MOFs)是一類由金屬團簇/離子與配體通過配位自組裝形成的孔隙結構明確與孔徑可調的新型晶態多孔材料，已經被廣泛應用於催化、仿生、熒光、化學感測、氣體吸附與分離等領域。同時MOFs材料具備高比表面積與可調的內部微環境，可以使催化活性位點均勻分散並富集反應底物，因此可以作為優異的單位點催化劑平台。

吲哚類化合物在生物醫藥領域具有很高的應用價值，但是以往催化分子內氫胺化反應合成吲哚類化合物的催化劑大多涉及貴金屬材料，例如金、銀、鉑等。為了降低催化劑的成本、更加高效經濟地得到吲哚類化合物，在中國科學院戰略性先導科技專項和國家自然科學基金等的資助下，中科院福建物質結構研究所、結構化學國家重點實驗室袁大強課題組通過後修飾的方法合成了一種基於MOFs的單位點鋅離子催化劑，並用於催化鄰炔基苯胺類化合物的分子內氫胺化反應。通過掃描電鏡、透射電鏡和X-ray光電子能譜等手段對使用後的催化劑進行了表徵，證實了使用後的催化劑的形貌以及鋅活性位未發生改變。通過多次循環實驗發現，基於MOFs單位點鋅催化劑在催化分子內氫胺化反應過程具有高效、穩定、便於回收以及可循環使用等優點，並且此反應體系不需要添加配體，不需要添加鹼或酸，反應條件清潔溫和。而在類似的均相催化條件下，則主要得到鄰炔基苯胺類化合物的水解產物，這說明MOFs提供的獨特的內部微環境可以影響催化反應進行的主要方向，以獲得不同的主產物。MOFs中孤立金屬位點的存在不僅提高了催化效率，而且使催化位點更加明顯，這對於探索反應機理更有幫助。此研究工作表明，MOFs材料可以作為高效、可循環的單位點催化劑材料，並應用於精細化學品的合成。上述結果發表在《德國應用化學》（AngewandteChemie International Edition）上，文章的第一作者是在讀博士研究生李備蓓。

福建物構所MOFs材料單位點催化研究取得進展

來源：中國科學院福建物質結構研究所

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