钯纳米颗粒功能化UiO-67金属有机框架：温和条件下芳醛酯化的高效多相催化剂

研究人员针对芳醛酯化反应中传统催化剂效率低、条件苛刻等问题，开发了钯纳米颗粒功能化的UiO-67金属有机框架（MOF）催化剂UiO-67-Pd。通过FT-IR、XRD、BET等方法证实其结构稳定性，实验显示该催化剂在温和条件下具有高催化活性和5次循环的优异重复使用性，为绿色化学合成提供了新策略。

　　

在绿色化学与可持续催化领域，芳醛酯化反应是合成香料、药物中间体的关键步骤，但传统均相催化剂存在分离困难、反应条件严苛等问题。金属有机框架（MOF）因其高比表面积和可设计孔道结构成为理想的多相催化剂载体，但如何实现温和条件下的高效催化仍是挑战。伊拉克迪瓦尼耶伊斯兰大学药学院的研究团队在《Journal of Molecular Structure》发表研究，通过将钯纳米颗粒锚定于锆基MOF材料UiO-67，开发出新型催化剂UiO-67-Pd，成功实现了芳醛的高效酯化。

研究采用微波辅助法合成UiO-67-Pd，关键表征技术包括：傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析配体键合变化，X射线衍射（XRD）验证晶体结构，氮气吸附-脱附（BET）测定比表面积，以及能量色散X射线光谱（EDX）确认钯元素分布。

结果与讨论

1. 结构表征：FT-IR显示Pd-N键形成导致C-C键振动峰从1414 cm^-1
   红移至1397 cm^-1
   ，证实Pd成功配位；XRD证明UiO-67-Pd保持原始晶型，衍射角2θ=8.8°处特征峰未偏移。
2. 催化性能：在60°C、常压条件下，苯甲醛转化率达98%，产物选择性>99%。催化剂循环5次后活性仅下降4%，EDX证实Pd无显著流失。
3. 机理分析：Pd纳米颗粒与MOF孔道的协同作用促进底物吸附活化，吡啶氮原子的电子转移增强Pd活性中心的亲电性。

结论与意义
该研究通过简易方法构建了UiO-67-Pd催化剂，其温和反应条件、高稳定性和低成本的特性（ZrCl₄
和Pd(OAc)₂
均为商用原料）为工业级酯化工艺提供了新思路。团队特别强调，该催化剂对含杂环芳醛的普适性及在连续流动反应器中的潜力值得进一步探索。通讯作者Hamza Abu Owida指出，这种“MOF-金属纳米粒子”复合策略可拓展至其他过渡金属催化体系。