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源自生物质的不对称N/S配位钴位点,用于选择性构建C=N键
《The Journal of Physical Chemistry C》:Biomass-Derived Asymmetric N/S-Coordinated Cobalt Sites for Selective C═N Bond Construction
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年11月19日 来源:The Journal of Physical Chemistry C 3.2
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生物质衍生2,5-二甲酰基糠醇经溶剂-free固体反应合成异核Co1/NSC催化剂,在亚胺还原偶联中展现97.1 h?1的高周转频率和>99%的选择性,S配位调控使Co d带中心上移,降低H2解离能垒并抑制过度氢化。

在还原条件下,由于可能发生多种副反应,通过还原偶联反应构建亚胺中的C=N键仍然是一个巨大的挑战。本文报道了一种N/S配位的原子级Co1/NSC催化剂,其具有不对称的Co1–N3S1结构。该催化剂采用生物质衍生的2,5-二甲酰呋喃作为前体,通过无溶剂固态绿色反应策略制备,表现出优异的亚胺合成性能。在硝基苯与呋喃的还原偶联反应中,Co1/NSC的转化频率达到了97.1 h–1,超过了大多数报道的具有对称Co1–N4配位的单原子Co催化剂(SAC)的性能。此外,即使在存在敏感官能团的情况下,Co1/NSC对多种取代的硝基芳烃和呋喃也表现出极高的亚胺选择性(>99%)。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明,S原子引入到Co1–N3S1结构中破坏了电子的对称分布,使得Co的d带中心向费米能级移动,从而降低了H2解离的能垒,同时减弱了亚胺的吸附作用,防止了过度氢化现象的发生。这项工作强调了不对称单原子催化剂(SAC)作为选择性构建C=N键的潜在催化剂的价值。
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