化材院宁国宏/李丹团队Angew. Chem封面论文:光敏性金属−有机框架串联催化末端烯烃和炔烃制备伯醇

发布时间:2023-08-28 来源:beat365网页版登录官网

近日,beat365官网宁国宏教授、李丹教授团队在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了题为“A Photosensitizing Metal−Organic Framework as a Tandem Reaction Catalyst for Primary Alcohols from Terminal Alkenes and Alkynes”的重要研究成果,并被选为封面文章(图1)。

1. Angew. Chem. Int. Ed. 封面。


近年来,精细化工和制药行业对伯醇的需求不断增长。然而,根据马氏规则,末端烯烃或炔烃的催化水解会选择性生成仲醇,末端烯烃的反马氏水解一直被认为是一个挑战(图2a)。在现已开发的催化体系中,硼氢化-氧化工艺仍然是生产伯醇一种有效且常用的方法,该工艺是一个两步反应,过程中需要分离纯化,且反马氏选择性有时并不高。此外,该催化体系需要使用过氧化氢和强碱,会带来额外的安全隐患。因此,开发高效且高选择性的异相催化剂,实现末端烯烃和炔烃到伯醇的转化,是一个重要的研究领域。

beat365官网宁国宏教授、李丹教授团队一直致力于动态共价键链接的金属有框架材料的研究,在之前工作(J. Am. Chem. Soc.,2022, 144, 17487-17495.Inorg. Chem. Front., 2022, 9, 2928-2937J. Mater. Chem. A, 2023,11, 12777-12783.)的基础上,研究人员选用环三核亚铜(I)单元和Bodipy通过亚胺键缩合反应制备了光敏性金属有机框架材料JNM-20,以整合铜催化硼氢化反应和光催化氧化反应用于伯醇的合成(图2b)。

2.a)根据马氏规则,末端烯烃和炔烃的水解会生成仲醇;(b)将金属催化位点和光催化位点引入到JNM-20,催化末端烯烃和炔烃生成伯醇


该研究团队使用JNM-20通过一锅串联反应,催化末端烯烃生成伯醇。在最优的条件下,该催化体系具有良好的底物适用性。对许多官能团以及不同的取代位置的烯烃都有很好的耐受性。此外,对于难以高选择性获得反马氏产物的脂肪族烯烃(3q-3v),JNM-20也表现出了优异的催化效果。

1. JNM-20催化末端烯烃制备伯醇的底物拓展。


除末端烯烃外,在JNM-20的催化下,末端炔烃也可以中等产率和优异的区域选择性生成相应的伯醇。其中包含了L-甲醇(4w),表明JNM-20可以应用于药物衍生物合成。该工作为设计具有协同功能的,且具有高效和高选择性的MOF催化材料提供了新的思路。

2. JNM-20催化末端炔烃制备伯醇的底物拓展。

本研究成果近期以封面论文发表在Angewandte Chemie International Edition(影响因子16.6)上,并被选为热点文章(HOT paper),第一作者为beat365网页版登录官网的硕士研究生林晓纯,通讯作者为宁国宏教授和李丹教授,beat365网页版登录官网为唯一通讯单位。该论文得到了国家自然科学基金、国家自然科学基金重点项目、广东省重大基础与应用基础计划、广东省自然科学杰出青年基金、广东省国际合作项目、广州市科技计划项目和beat365网页版登录官网等项目的大力支持。

(推文作者:林晓纯)

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202306497


文/图:宁国宏、李丹

责编:林高野

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