今日,新加坡国立大学(National University of Singapore)Xiao Hai, Yang Zheng, Qi Yu, Na Guo, Shibo Xi,Javier Pérez-Ramírez, Ming Joo Koh, Ye Zhu, Jun Li & Jiong Lu等,在Nature上发文,报道了一类多相孪生原子催化剂geminal-atom catalysts,GACs,以特定配位和空间邻近的方式,形成配对单原子位点。
在聚合氮化碳polymeric carbon nitride (PCN)宿主host中,具有离域π键性质的规则分离的氮锚定基团,在高金属密度时,呈现了具有约4Å基态分离的Cu孪生位点geminal sites。在孪生原子催化剂GACs中,单个铜Cu位点的适应性配位,实现了一种协同桥耦合途径,主要是通过动态Cu–Cu键合,以用于具有低活化势垒的不同C–X(X=C,N,O,S)交叉耦合。
原位表征和量子理论研究表明,基于两种不同的反应物,在孪生金属位点的吸附引发了这种交叉偶联的动态过程,这使得同型偶联不可行。孪生原子催化剂GACs的这些内在优势,具有多个配位位点的杂环、空间拥挤的支架,以及具有高度特异性和稳定活性的药物组装。有望放大实验和向连续流的转化,从而表明了精细化学品制造的广泛适用性。
Geminal-atom catalysis for cross-coupling.
交叉偶联的孪生原子催化。
图1: Cug/聚合氮化碳polymeric carbon nitride,PCN合成与表征。
图2:Cug/PCN催化交叉偶联的底物范围。
图3:在Cug/PCN上,C–O偶联的催化机理。
图4:在有机合成中,孪生原子催化的优势。
文献链接
Hai, X., Zheng, Y., Yu, Q. et al. Geminal-atom catalysis for cross-coupling. Nature (2023).
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06529-z
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06529-z
本文译自Nature。
来源:今日新材料
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