碳氢(C-H)键的激活对于重要分子的合成至关重要。
为了实现高效的光催化 C-H 活化,发现,将亲水性 CeqNSb(CN)3 位点纳入疏水性 sp2 碳共轭共价有机框架 (sp2 -c-COF) 具有双重效果:它同时增强了电荷分离并改善了生成极性活性氧。
文章要点
1)详细的光谱测量和模拟表明,CeqN-Sb(CN)3 主要充当水捕获位点,不直接参与光催化。然而,水分子和 Sb(CN)3 修饰框架之间的有效相互作用显着增强了疏水性 sp2 -c-COF 中的电荷动力学。
2)活性物质·O2- 和·OH (ad) 随后与苄基自由基结合,形成苯甲醛、苯甲醇,最后形成苯甲酸苄酯。值得注意的是,Sb(CN)3 修饰的 sp2 -c-COF 与原始 sp2 -c-COF 相比,反应速率提高了 54 倍,甲苯转化率高达 68%,甲苯选择性高达 80%。
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Zhenyuan Teng, et al, Atomically isolated Sb(CN)3 on sp2-c-COFs with balanced hydrophilic and oleophilic sites for photocatalytic C-H activation, Sci. Adv. 10, eadl5432 (2024)
DOI: 10.1126/sciadv.adl5432