化石燃料的过度利用导致了能源短缺和环境污染等问题。为确保我们社会的可持续发展，探索可再生能源刻不容缓。获得绿氢的重要途径是电化学裂解水 [1]。然而，作为水裂解阳极反应的水氧化反应 (WOR)，涉及两个水分子氧化生成四个质子、四个电子和一个氧气分子，是最耗能且缓慢的步骤。因此，设计低成本且高效的 WOR 催化剂至关重要 [2], [3]。
在过去几十年中，基于过渡金属配合物的分子 WOR 催化剂由于其可调的结构和在阐明反应机理方面的适用性而引起了广泛关注 [4]。其中，基于 Ru 和 Ir 的催化剂表现出最优异的性能 [5], [6], [7]。由于其有限的可用性和高昂的成本，它们不能作为广泛使用的催化剂。因此，人们致力于研究 Cu [8]、Co [9]、Ni [10]、Fe [11] 和 Mn [12] 等非贵金属，其中许多配合物显示出与 Ru 和 Ir 配合物相当的催化性能。卟吩、卟啉和二吡啶衍生物的钴配合物对 WOR 表现出高催化活性 [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19]。研究表明，有机配体上的取代基、氢键和第二配位层影响了催化性能。二吡啶铜配合物是一类优异的 WOR 催化剂 [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26]。一些基于吡啶的铜配合物也表现出良好的催化活性 [27]。一种带有氧化抗性配体的铜 (II) 配合物 Cu(pyalk)2 (pyalk = 2-吡啶基 -2-丙酸酯) 以 520 mV 的过电位催化 WOR [28]。一些大环铜配合物也能有效催化 WOR [3], [8], [29]。配体骨架的调节对铜配合物的电催化水氧化性能有不同的影响 [30], [31], [32]。
由于卟啉 [33] 和卟吩 [34] 等各种配体的过渡金属配合物已在电化学和光催化条件下用于 WOR 的研究，有机支架影响了金属配合物的催化活性和稳定性。多功能杂环 1,2,3-三唑可以通过点击反应合成，三唑基吡啶可以提供多种 N-配位模式，使其易于与不同的金属离子形成配合物 [35]。三唑基吡啶三唑环上的取代基可以改变，通过改变官能团和第二配位层来改变电子结构和空间位阻，可以探索三唑基吡啶对金属配合物性质的影响。我们最近合成了三唑基吡啶配体 1-(2-乙酰氧基甲基)-4-(2-吡啶基)1,2,3-三唑 (DTE) 和 1-(2-羟基)-4-(2-吡啶基)1,2,3-三唑 (DTEL)，并研究了其铜和钴配合物的催化 WOR 性质 [36], [37]。所得金属配合物表现出适度的电催化活性。催化 WOR 的过电位为 440–568 mV，接近报道的最低水平，法拉第效率为 77–93%，速率常数为 0.1–0.96 s?1，表明三唑基吡啶金属配合物是潜在的 WOR 催化剂。三唑基吡啶上氮原子的强配位能力和可调的取代基使得精确调节金属中心的电子结构和配位环境成为可能 [38]。为了进一步了解三唑基吡啶对金属配合物催化 WOR 的影响，在本工作中，我们合成并表征了两种双三唑基吡啶，2,2′-(吡啶 -2,6-二基双 (1H-1,2,3-三唑 -4,1-二基))二乙酸二甲酯 (dbes) 和 2,2′-(吡啶 -2,6-二基双 (1H-1,2,3-三唑 -4,1-二基))双 (乙烷 -1-醇) (dbet)，及其 Co(II) 和 Cu(II) 配合物，分别为 [Co(dbes)2]Cl2 (CoCl-dbes)、[Co(dbet)2]Cl2·CH3CN·CH3OH·H2O (CoCl-dbet)、[Cu(dbes)Cl2]·H2O (CuCl-dbes) 和 [Cu(dbet)Cl2]·CH3OH (CuCl-dbet) (图 1)。研究了四种金属配合物在 pH 7.0 0.1 M 醋酸盐缓冲溶液 (ABS) 中的电催化水氧化性能。结果表明，CoCl-dbes 和 CoCl-dbet 的催化活性优于 CuCl-dbes 和 CuCl-dbet。双三唑基吡啶三唑环上的取代基对钴和铜配合物催化 WOR 的速率常数有明显的影響。
