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JACS：COF限域Fe2(IV)-μ-oxo物种光催化C-H键活化

时间：2023-08-26 来源：浏览：

JACS：COF限域Fe2(IV)-μ-oxo物种光催化C-H键活化

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人们认为 H ₂ O 是能够同时实现催化选择性和催化活性的优异溶剂，但是如何让催化活性物种在水溶液中保持高氧化态（ IV/V ）的同时保持催化活性和催化剂的循环活性非常困难。

有鉴于此， 印度科学教育研究所 Rahul Banerjee 、 Sayam Sen Gupta 等 发展解决该问题的方法，这种方法将 (Et ₄ N) ₂ [Fe ^III (Cl)bTAML] 修饰在 COF 上，从而利用 COF 的形貌优势和电荷特点。在可见光催化反应条件，使用 [Co ^III (NH ₃ ) ₅ Cl]Cl ₂ 作为牺牲性电子受体，在水中形成 [(bTAML)Fe ^IV –O–Fe ^IV (bTAML)] ⁻ ， COF 骨架能够作为多孔材料和光敏剂。

本文要点

要点1. 这项工作通过光化学反应方式，首次形成 Fe ₂ ^IV –μ–oxo 自由基物种，并且在选择性氧化 C-H 惰性化学键的反应中表现了优异的催化活性和产率。

要点2. 为了增强催化活性和催化剂的循环，发展了 TpDPP COF 薄膜，在惰性烷烃 / 烯烃的 C-H 键反应中实现了区域选择性和立体选择性官能团化，其中对 3°/2°=102/1 选择性，这种优异的选择性是均相催化无法实现的。催化剂薄膜的 C-H 键氧化反应实现了高产率（ 32-98 % ）和选择性（顺式十氢萘的反应， cis/trans=74/1 ； 3°/2°=100/1 ）。

Poulami Majumder, Ananda Basak, Himangshu Kuiry, Himadri Sekhar Sasmal, Suvendu Karak, Paramita Saha, Bittu Chandra, Sayam Sen Gupta*, and Rahul Banerjee*, Proximity-Enabled Photochemical C–H Functionalization using a Covalent Organic Framework-Confined Fe ₂ ^IV –μ–oxo Species in Water, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c04409

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04409

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