直接光催化氢原子转移(HAT)广泛用于将脂肪族C-H键转化为C-C、C-N、C-O、C-F和C-S键。在这些反应中，光催化剂利用光子能量触发有机化合物中C−H键的均裂裂解，生成开壳R·物种以进行进一步转化。

近日，芝加哥大学林文斌教授报道了通过对金属有机层(MOL)中的金属簇节点进行顺序修饰来合成双功能光催化剂Zr-OTf-EY。

文章要点

1）Zr-OTf-EY在节点上具有曙红Y和强路易斯酸，催化各种C−H化合物与缺电子烯烃或偶氮二甲酸酯之间的交叉偶联反应，得到C−C和C−N偶联产物，周转数高达1980。

2）在Zr-OTf-EY催化的反应中，路易斯酸位点结合烯烃或偶氮二羧酸盐以增加它们的局部浓度和电子缺陷以增强自由基加成，而EY通过MOL上的位点隔离来稳定以提供长寿命催化剂用于氢原子转移。

3）Zr-OTf-EY节点上的光稳定EY位点和路易斯酸之间的接近度使交叉偶联反应中的催化效率比均相对应物提高了约400倍。

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Haifeng Zheng, et al, Sequential Modifications of Metal−Organic Layer Nodes for Highly Efficient Photocatalyzed Hydrogen Atom Transfer, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c02703

https://doi.org/10.1021/jacs.3c02703