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JACS: 双核铜羟基分子C-H键活化性能研究

纳米技术
2020-09-01


在化学键构建、切断的过程中，键的强度会影响该过程的速率。通过化学键解离自由能（BDFE）来看，Cu-O结构位点具有催化最顽强的C-H键的能力，但是目前仅有少数相关Cu结合的O-H键例子。同时，对催化剂的设计中同样重要的是位点结构、电子结构的深入理解。有鉴于此，犹他大学Matthew T. Kieber-Emmons等报道了两种Cu基羟基分子配合物，{[LCu]2-(μ-OH)}3+，{[LCu]2-(μ-OH)}4+（L=(三2-吡啶基甲基)胺）中BDFE(OH)测试。

本文要点：

（1）

作者在实验中发现：{[LCu]2-(μ-OH)}3+，{[LCu]2-(μ-OH)}4+中BDFE(OH)的能量分别为103.4 kcal/mol、91.7 kcal/mol，该BDFE结果是目前相关报道中最高的结果；当Cu基催化剂的化学态更高，BDFE(OH)能更低，该规律和单核配合物分子恰好相反。

（2）

为了正确理解该问题，作者对相同配体环境的单核结构[LCu(OH2)]1+、[LCu(OH2)]2+进行测试，并且揭示了这种“双核作用”是通过和氧、混合价态金属、双核金属之间的磁交换、不同程度的溶剂化杂化形成的，并且该过程和[M]2-OH复合物结构有关。

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参考文献

Peter E. VanNatta, David A. Ramirez, Andres Velarde, Ghazanfar Ali, and Matthew T. Kieber-Emmons*

Exceptionally High O-H Bond Dissociation Free Energy of a Dicopper(II) µ-Hydroxo Complex and Insights into the Geometric and Electronic Structure Origins Thereof, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c06425

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c06425




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