基于铁(Ⅱ)的多孔有机聚合物应用于非均相有机光氧化还原反应

【作者】 刘鸿琨； 田鹏举； 王泽坤； 王辉； 赵新； 黎占亭； 张丹维；

【机构】 复旦大学化学系； 中国科学院上海有机化学研究所；

【摘要】 近十年来,有机光氧化还原催化反应由于具有温和的反应条件和绿色清洁的特点,吸引了有机化学研究者的广泛兴趣,并经历了蓬勃的发展[1]。在已报道的有机光催化体系实例中,以铱(III)、钌(II)、铼(I)配合物作为光敏剂最为常见,但此类贵金属均相光敏剂催化体系具有成本高昂和易产生环境污染的问题,而关于非贵金属配合物或材料催化有机光反应的报道十分少见。因此,发展一种基于非贵金属的、具有高催化活性的、可回收的非均相催化剂具有很大的研究价值。基于本课题组过往的研究[2],[3],我们通过八面体铁(II)配合物六醛与三种具有不同分子尺寸的线性芳香二胺的缩合反应,制备得到了三种具有不同孔径的含有[Fe(bpy)3]中心的多孔有机金属聚合物(Fe-POP-1、Fe-POP-2、Fe-POP-3),并将其应用于光促进的醛的α-不对称烷基化反应和苯基卤代物的氧化反应,得到了优异的立体选择性和产率。随材料孔径增大,分子在孔道中的传递效率更高,因此Fe-POP-3具有最高的催化效率,这一点在实验中得到了验证。随后,研究团队对这两类反应的官能团容忍度进行探索,结果显示两类反应在一系列底物条件下保持优异的产率。最后,研究团队对Fe-POP-3材料的循环性能进行测试,在10次循环利用后,Fe-POP-3材料仍能保持较高活性,反应产率和立体选择性仍保持较高水平,这显示了Fe-POP-3材料在两类反应条件下具有较高的稳定性。更多还原