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Nature Commun：修饰联吡啶Ni的PHI金属-光协同催化

纳米技术
2023-03-18


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异相金属光催化剂对于发展符合可持续发展要求的有机化学合成非常重要，但是理性设计和控制制备结构明确的单分散金属/光催化双功能固态催化剂仍是个非常大的挑战。

有鉴于此，重庆大学蔡云飞（Yunfei Cai）、唐雨榕（Yurong Tang）、阿卜杜拉国王科技大学Magnus Rueping等报道将均相的联吡啶Ni催化剂组装到具有规则结构的晶化聚（庚嗪酰亚胺）钾（K-PHI），并且通过多种多样的表征技术（NMR、ICP-OES、XPS、HAADF-STEM、XAS）研究这种异相催化剂。

本文要点

（1）

合成的LnNi-PHI催化剂表现优异的稳定性，能够催化C-P、C-S、C-O、C-N各种交叉偶联反应，LnNi-PHI的临近效应显著增强光催化-Ni催化的双重催化反应，因此实现了低催化剂担载量和高TON数。

（2）

通过可见光照射驱动反应，激发的催化剂通过LMCT产生具有催化活性的Ni(I)，这种作用比通过外球在光催化剂和Ni催化剂之间通过外球机理实现单电子转移方式的效果更好。光激发生成的Ni(I)能够与芳基碘之间进行氧化加成生成Ni(III)中间体，随后与不同亲核试剂之间配体交换。Ni(III)中间体的还原消除生成C-X交叉偶联反应产物，同时重新生成Ni(I)物种。

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参考文献

Liuzhuang Xing, Qian Yang, Chen Zhu, Yilian Bai, Yurong Tang, Magnus Rueping & Yunfei Cai,  Poly(heptazine imide) ligand exchange enables remarkable low catalyst loadings in heterogeneous metallaphotocatalysis. Nat Commun 14, 1501 (2023). 

DOI: 10.1038/s41467-023-37113-8

https://www.nature.com/articles/s41467-023-37113-8




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