顆粒在線訊：金屬N-雜環(huán)卡賓（M-NHC）配合物作為一類重要的金屬有機化合物，在藥物、材料和催化等領域應用廣泛。與傳統(tǒng)的膦配體相比，具有σ-供電子特性的NHC配體使M-NHC配合物在催化過程中具有更高的活性和穩(wěn)定性，該類配合物已被廣泛用作各種化學反應的均相高效催化劑。而均相M-NHC催化劑往往面臨失活和催化劑回收困難等問題，限制了其在催化領域的進一步應用。將均相M-NHC催化劑嫁接在多孔材料孔壁上實現(xiàn)多相化是解決這些問題的有效手段。然而，此前研究嘗試將M-NHC配合物共價接枝到傳統(tǒng)無機或有機多孔材料如二氧化硅或無定形聚合物上，較大程度上受到載體孔隙率低、傳質(zhì)慢、活性低的限制。金屬-有機框架（MOFs）材料作為具有精確結構、高比表面積、可調(diào)成分和孔結構的晶態(tài)多孔材料，是理想的催化材料。而傳統(tǒng)的強堿拔氫方法以及使用不溶解的Ag2O方法與固相MOFs的結構穩(wěn)定性不匹配，使M-NHC固載在MOFs中用于催化的研究較少，且缺少通用、合理的制備策略。如何設計溫和、普適的合成策略制備M-NHC@MOFs材料應用于非均相催化體系中，對于MOF基催化材料的發(fā)展具有重要的科學意義。

　　近日，中國科學院福建物質(zhì)結構研究所研究員曹榮和黃遠標，以前期多孔咪唑嗡鹽框架系統(tǒng)性研究為基礎，在介孔咪唑嗡鹽功能化的MOF中，利用可溶性銀源AgOC(CF3)3作為前驅(qū)體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Ag2O，設計了一種新的溫和策略來制備M-NHC@MOFs催化材料，避免了強堿可能會破壞MOFs結構的問題。AgOC(CF3)3在常見的非質(zhì)子溶劑如CH2Cl2中具有良好的溶解性，且易與咪唑基團反應形成Ag-NHC絡合物，之后通過轉金屬化反應可以制備目標M-NHC@MOFs催化材料。該策略制備的Pd-NHC-MIL-101和Ir-NHC-MIL-101，具有優(yōu)異的催化性能和結構穩(wěn)定性，在催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應以及氫轉移反應中，TOF分別達330 h-1和327 h-1，遠超同體系下已報道的其他非均相材料，催化活性可以媲美均相M-NHC分子催化劑，同時具有良好的結構穩(wěn)定性和循環(huán)穩(wěn)定性。該研究發(fā)展的制備策略具有一定的普適性，為設計其他含有M-NHC活性位點的多孔催化材料提供了思路。

　　相關研究成果發(fā)表在National Science Review上。

M-NHC@MOFs合成示意圖及催化應用