天津理工大学鲁统部/张志明教授团队通过配位限域策略将有机小分子自由基TEMPO与光敏性MOF PCN-222进行耦合，有效提升了MOF的空穴利用率，促进电子-空穴分离，实现了喹啉酮类药物中间体的高效光合成。

模拟自然光合作用，将清洁、丰富的太阳能转换为可利用的化学能有望解决人类面临的能源和环境问题。其中，光催化剂作为光吸收和转化的核心组分，是决定人工光合成效率的关键因素之一。在该领域，金属有机框架（MOFs）因其具有结构明确和可修饰性强等优势，可以从分子水平调控光敏中心和催化中心，因此被广泛用于光合成研究。然而，传统的MOF光催化剂普遍受限于空穴迁移速度慢，导致电子-空穴分离效率低，严重阻碍了光能的高效利用。针对这一局限，诸多研究尝试引入催化中心或者构建异质节来促进电子转移，以实现电子-空穴分离效率的提升。然而，如何开发有效的策略来提升空穴利用率仍是该领域面临的重要科学挑战。

有鉴于此，作者通过配位限域策略，将有机小分子自由基TEMPO与光敏性MOF PCN-222进行耦合，构筑了系列丰产元素构成的复合光催化剂TEMPO@PCN-222。研究表明，引入TEMPO后，可以促进空穴由光敏性PCN-222到TEMPO转移，进而实现电子空穴的高效分离。基于此，作者将其用于光氧化N-烷基喹啉盐制备喹啉酮类药物中间体。重要的是，TEMPO@PCN-222对于不同的底物均展现出极高的催化活性，其中N-甲基喹啉酮产率高达86.7%，比PCN-222的催化产率提升4倍以上（21.4%）。因此，本工作发展了一种简便、有效的策略，即通过耦合小分子自由基，来提升光敏性MOF的空穴利用率，促进电子-空穴分离，进而实现高附加值化学品的高效光合成。