Ultrathin 2D-cuprat med aktive periodiske kobber-enkeltsteder, en ny katalysator for Chan-lam-kobling

Denne undersøgelse ledes af Dr. Lu Jiong fra National University of Singapore (NUS), i samarbejde med Dr. Koh Ming Joo (NUS), Dr. Chun Zhang (NUS) og Dr. Honghan Fei fra (Tongji University). Dette team har udtænkt en ligandudvekslingsstrategi til at eksfoliere bulk-cuprat-krystaller til atomisk tynde 2D-cuprat-lag, hvis basalplan indeholder periodiske arrays af tilgængelige umættede Cu(II)-enkeltsteder (2D-CuSS'er). På grund af deres unikke struktur er disse 2D-CuSS'er fundet at katalysere effektiv Chan-Lam-kobling. Dette arbejde blev offentliggjort i National Science Review sidste måned.

Kobberkatalyseret Chan-Lam-kobling er en vigtig oxidativ koblingsproces, der i vid udstrækning anvendes i organisk syntese til fremstilling af farmaceutisk vigtige aryl-carbon-heteroatomforbindelser. Sammenlignet med homogene katalysatorer til Chan-Lam-kobling, er heterogene katalysatorer meget mindre udforskede, selvom de nok er mere attraktive i den kemiske industri på grund af deres nemmere adskillelse og genanvendelse. Selvom en række heterogene Cu-katalysatorer er blevet rapporteret til denne reaktion, er problemer såsom lav stabilitet og/eller metaludvaskning almindelige.

"2D-CuSS'er syntetiseret her indeholder en høj tæthed af tilgængelige koordinativt umættede enkelt Cu-site-arrays i 2D-cupratlag, som sikrer, at de fungerer som effektive og robuste heterogene katalysatorkandidater til krydskoblingsreaktioner," siger Lu Jiong.

Holdet testede en række substituerede aniliner og boronsyrer for at undersøge substratomfanget af C-N-koblingen katalyseret af 2D-CuSS'er og viste tydelige fordele ved 2D-CuSS'er i forhold til traditionelle homogene modparter. Dette kan tilskrives den store åbne overflade af 2D-CuSS'er med overflod af underkoordinerede Cu-enkeltsteder.

Tilstedeværelsen af ​​atomisk veldefinerede aktive steder giver os også mulighed for at udforske struktur-ydelsesforhold og få indsigt på molekylært niveau i reaktionsmekanismen som afsløret af både operando eksperimentelle og teoretiske undersøgelser. Samlet set understreger den robuste stabilitet i både batch- og kontinuerlige flow-reaktioner, kombineret med deres gode katalytiske ydeevne i fremstillingen af ​​komplekse amin- og etherforbindelser den potentielle anvendelighed af 2D-CuSS'er i finkemisk syntese. + Udforsk yderligere

Nikkelkatalyseret krydskobling af aromatiske ethere forløber via en nikkelatanion