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林文斌等JACS：Ni吡啶COF光催化有机转化

纳米技术
2023-11-09


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COF是一种容易调控的晶化多孔有机功能材料，但是因为COF的激发态容易快速淬灭，导致COF的光催化应用比较少。

有鉴于此，芝加哥大学林文斌等首次报道由sp2结构碳原子螺环双芴（spirobifluorene）构筑的COF用于光催化/Ni催化协同催化体系。

主要内容：

（1）

由螺环双芴和Ni-联吡啶构成的NiSCN COF具有二维堆叠结构。在光照条件，NiSCN能够通过光催化反应方式进行芳基卤化物的酰胺化或者酯化，而且催化反应的活性达到均相催化剂的23倍。当NiSCN催化剂连续进行5次催化反应，催化活性未见明显衰减。

（2）

设计的螺环双芴COF材料具有交错的堆叠结构，而且激发态寿命降低。螺环双芴的激发态能够将Ni(II)还原为Ni(I)用于对芳基卤化物氧化加成，促进催化反应的发生。此外，光催化剂能够将Ni(II)中间体氧化为Ni(III)，促进还原消除和催化剂重生。

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参考文献

Yingjie Fan, Dong Won Kang, Steven Labalme, and Wenbin Lin*, A Spirobifluorene-Based Covalent Organic Framework for Dual Photoredox and Nickel Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c09729

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c09729




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