JACS：原子分散性Mn催化烯烃二氯化

纳米技术

2025-03-26

这项研究公开一种新型的Mn单原子光催化剂，该催化剂利用N-氯代琥珀酰亚胺（N-chlorosuccinimide）作为温和氯化剂，实现烯烃的二氯化合成邻二氯产物。得到的邻二氯产物在害虫控制剂、聚合物、阻燃剂和药物等领域具有广泛应用。

有鉴于此，安特卫普大学Shoubhik Das等报道Mn在芳香氨取代石墨相氮化碳（f-C₃N₄）上原子分散，首次实现了非均相催化，为包括药物、生物活性化合物和天然产物在内的烯烃二氯化反应提供了一种操作简单、可持续、高效的途径。

本文要点：

（1）

使用UV-Vis、XANES、EXAFS、HR-TEM、XPS、MAS NMR和ssNMR表征技术对材料进行丰富表征，因此在原子尺度进行更加深入研究。

（2）

基于多尺度分子建模的机理研究。通过经典反应分子动力学（RMD）模拟和量子化学（QC）计算，表明由原位形成的Mn-Cl键能够受到控制的生成氯自由基是烯烃二氯化反应的关键因素。

此外，进行克级规模实验和可重复使用性测试，验证了这种方法具有工业规模适用性。

参考文献

Prakash Kumar Sahoo, Rakesh Maiti, Peng Ren, Juan José Delgado Jaén, Xingchao Dai, Giovanni Barcaro, Susanna Monti, Alina Skorynina, Anna Rokicińska, Aleksander Jaworski, Laura Simonelli, Piotr Kuśtrowski, Jabor Rabeah, and Shoubhik Das*, An Atomically Dispersed Mn Photocatalyst for Vicinal Dichlorination of Nonactivated Alkenes, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c16413

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c16413