JACS:Ir-Ni修饰COF光催化C-N键偶联

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COF是一种具有前景的异相催化剂主体材料。


有鉴于此,印度科学教育与研究学院(IISER) -加尔各答Biplab MajiRahul Banerjee报道在同一种二维COF材料TpBpy中通过双重金属化处理方式,构建含有NiIr两种金属催化位点的Ni-Ir@TpBpy,能够驱动一系列底物进行C-N交叉偶联催化反应

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本文要点

要点1. 分别使用[Ir(ppy)2(CH3CN)2]PF6(其中ppy=2-苯基吡啶)作为Ir分子,NiCl2作为Ni分子对TpBpy COF进行后修饰,随后考察这种COF骨架作用对可见光Ni催化C-N偶联反应的催化作用效果,发现这种控制金属化的COF催化活性无活性衰减,能够进行循环催化。


要点2通过一系列荧光、电化学、动力学、Hammett研究,对催化剂和反应机理中最重要的特征。此外,通过理论计算验证,COF骨架IrNi能够进行电子转移。通过修饰在COF的骨架上,避免Ni催化剂生成Ni黑。

要点3这种合成方法,将一系列有机胺(芳基、杂芳基、烷基)、羰基胺、磺胺,与(杂)芳基碘化物(包括高电子浓度、电子浓度适中、缺电子)实现C-N偶联,产物的分离收率高达94 %,反应能够克级量放大合成。

要点4此外,为了考察这种反应的实用前景,对ibuprofen, naproxen, gemfibrozil, helional, amino acid等分子进行后期官能团化衍生化。该反应方法同样能够用于合成N,5-二苯基恶唑-2-胺药效团,flufenamic acid, flibanserin, tripelennamineFDA认证药物。

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Ayan Jati, Kaushik Dey, Maryam Nurhuda, Matthew A. Addicoat, Rahul Banerjee*, and Biplab Maji*, Dual Metalation in a Two-Dimensional Covalent Organic Framework for Photocatalytic C–N Cross-Coupling Reactions, J. Am. Chem. Soc. 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c01814
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01814


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