室溫下Pd/MIL-101(Cr)-NH2在水中高效催化氯代芳香烴脫氯反應
面對當前嚴峻的環境污染與能源短缺問題，探索新的能循環使用的多相催化材料應用于有機物的轉化及污染物的降解一直是材料化學與催化化學領域的研究熱點之一。雖然均相鈀催化劑催化活性高、選擇性好，但不易于回收再使用，而負載型納米鈀催化劑能解決此問題。近年來，金屬有機框架材料(MOFs)因其具有高比表面積、有序的孔結構在氣體存儲/分離、催化等方面表現出來的優異性能而備受關注，是優良的催化劑載體之一。
在科技部973計劃、國家自然科學基金項目等支持下，中科院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室曹榮課題組在金屬有機框架材料的催化研究中取得新進展。該研究小組采用離子交換法，成功地將鈀納米顆粒負載于一系列胺基官能化的金屬有機框架材料上，實現了高效催化反應。如將鈀納米顆粒負載在MIL-101(Cr)-NH2介孔籠中，在水中室溫下高效催化氯代芳香烴脫氯反應(J. Catal., 2012, DOI: 10.1016/j.jcat.2012.05.003);將鈀納米顆粒負載在基于MIL-53(Al)拓撲構型的部分胺基官能化的低成本混聯MOFs材料上，能高效催化Heck反應(ChemPlusChem, 2012, 77, 106-112);將鈀納米顆粒負載在MIL-53(Al)-NH2上，室溫下能高效催化Suzuki偶聯反應(Catal. Commun., 2011, 14, 27-31);采用浸漬法將鈀納米顆粒負載在介孔金屬有機框架材料MIL-101(Cr)籠中，能高效高選擇性催化吲哚及其衍生物C-H反應得到C2芳香化產物(Chem. Eur. J., 2011, 17, 12706-12712)。
研究表明，這些催化劑非常穩定，能催化循環使用多次而活性沒有降低，拓展了金屬有機框架材料在有機C-H活化和傳統的Suzuki和Heck偶聯反應、脫氯反應中的應用。
此外，該研究小組還通過自組裝反應成功將手性(Salen)Ni催化劑自負載化，在苯乙烯催化環氧化反應中取得了較好的效果(Inorg. Chem., 2011, 50, 2191–2198)。
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