Chem. Eur. J. :用于催化串联反应的多功能金属有机框架

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暨南大学宁国宏教授和李丹教授课题组受邀撰写了一篇综述论文,总结了过去五年中用于催化串联反应的多功能金属有机框架(MOFs),简要讨论了多功能MOFs催化剂应用于串联反应中的挑战、未来趋势和前景。



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金属有机框架(MOFs)是由金属离子或团簇(金属节点)和有机配体(连接子)通过配位键形成的具有周期性结构的多孔材料。由于MOF具有高比表面积和多样性地结构,使其被广泛应用于多个研究领域。通过预合成和后修饰的方法,可以将活性位点引入到MOF的有机连接子、金属节点和空腔中,使得MOFs作为多相催化剂引起了人们的极大关注。


串联反应是指在同一反应器中连续进行两个或多个独立的反应,其中一个反应的产物是另一个反应的原料。串联反应无需分离和纯化中间体,从而节省了时间、能源、劳动力,且最大程度的减少了废弃物的产生。与连续催化反应相比,它是一种更环保的过程。通常,实现串联反应需要使用两个或多个含有不同活性位点的催化剂,而不同类型的催化剂在同一反应条件(例如溶剂、温度和pH值)下不相容且会失活。因此,开发适合一锅串联反应的催化剂是一项重大挑战。解决上述问题的一种可能方法是将多个活性位点纳入一个催化剂中,MOF材料为此提供了一个有利的平台。不同催化位点可以被巧妙地整合到MOF的骨架中,从而构筑可用于催化串联反应的多功能MOF材料。


基于上述考虑,暨南大学宁国宏教授和李丹教授课题组总结了MOF材料作为串联反应的非均相催化剂在过去五年中的应用。根据催化位点的区别将这些MOF材料分为四种类型。(i)含有两个或两个以上金属活性位点的混合金属MOFs(MM-MOFs);(ii)在金属节点和有机连接体上具有活性位点的MOFs;(iii)封装金属纳米颗粒的MOFs(MNP@MOFs);(iv)其他类型的MOFs催化剂;以及该领域的挑战和未来展望。

文信息

Multifunctional Metal-Organic Frameworks as Catalysts for Tandem Reactions

Dr. Yu-Mei Wang, Prof. Dr. Guo-Hong Ning, Prof. Dr. Dan Li

文章第一作者为王裕梅博士


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202400360



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