内大沈慧课题组JACS:受阻路易斯酸碱对团簇（FLPCluster）用于选择性催化加氢

纳米技术

2024-10-02

最近受阻Lewis对（Frustrated Lewis Pairs）FLP在均相催化领域变得逐渐流行，FLP的特点是含有结构特定的Lewis酸（LA）和Lewis碱（LB）。FLP概念拓展到了分子筛、金属氧化物表面、金属/COF等固体载体催化剂。并且人们开发了许多具有优异活性和循环催化小分子能力的FLP催化剂。

有鉴于此，厦门大学郑南峰院士、内蒙古大学李锋钰教授、沈慧研究员等报道将FLP活性位点修饰在配体稳定且原子结构确定的Cu团簇表面，得到了Cu纳米团簇FLP催化剂，这种催化剂具有高活性、稳定性、催化选择性。

本文要点

（1）

设计了含有2-甲氧基官能团的配体，组成为[Cu₃₄S₇(RS)₁₈(PPh₃)₄]²⁺的催化剂，其中RSH=2-甲氧基苯硫醇。这种结构使得能够在表面Cu原子（LA）和配体的氧原子（LB）之间形成FLP催化剂。实验表征和理论计算研究发现这些团簇表面的FLP催化剂能够以异裂方式活化H₂分子，因此实现了温和反应条件的烯烃加氢。

（2）

团簇表面结构明确的配位结构让人联想起酶催化剂的结构，这种催化剂在催化加氢反应中达到100 %选择性。这项研究有助于通过调节配体/界面配位环境的方式开发活性和选择性更高的FLP催化剂。

参考文献

Simin Li, Qingyuan Wu, Xuexin You, Xiaofei Ren, Peilin Du, Fengyu Li*, Nanfeng Zheng*, and Hui Shen*, Anchoring Frustrated Lewis Pair Active Sites on Copper Nanoclusters for Regioselective Hydrogenation, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c10251

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10251