近日，我院超分子配位化学研究所宁国宏教授、李丹教授团队在J. Am. Chem. Soc.上发表了题为“Gold(I)-Organic Frameworks as Catalysts for Carboxylation of Alkynes with CO2”的重要研究成果（图1）。
图1. 金（I）基金属有机框架催化炔烃与二氧化碳的羧基化反应。
金是一种具有独特性质的迷人元素，在化学、纳米技术、材料科学和医学中的得到广泛的应用。金属有机框架（MOF）作为一类具有周期性和精确的结构、高比表面积以及功能多样性的晶态多孔材料。为了将金（I）集成到MOF中，科学家们已经开发出一些方法，如将金纳米颗粒封装在孔道中，或将金配合物锚定在框架结构中。然而，这些方法会降低MOF的孔隙率，并且金离子分散不均匀，导致材料性能不能令人满意。与之相对，构建具有金（I）节点的多孔金属有机框架（Au-MOFs）不仅保持了孔隙率，而且得到均匀分布的金位点。因此，Au-MOFs的制备是具有重要意义的。然而，在所有金属中，由于金具有最低的电化学电势和最高的电负性，在常规溶剂热条件下金离子极易被还原为零价金，Au-MOFs的合成仍是具有高度挑战性，且尚未有先例。
图2. 基于金（I）环三核配合物的金（I）基金属有机框架合成策略。图片来源：J. Am. Chem. Soc.。
作者通过结合配位和动态共价化学，利用一个具有较好稳定性的Au（I）环三核配合物为前驱体，选用合适的连接配体，通过共价连接的方法，合成了系列金（I）基金属有机框架材料（JNM-Au）。这是金（I）基金属有机框架的首次报道。该方法操作简便，不需氮气保护，在常温常压下15分钟即可完成反应，同时可以进行克级的合成。作者尝试了四种具有不同取代基的连接配体，都能快速简便地获得具有高结晶性和均一孔径的金（I）基金属有机框架材料（图2）。由于JNM-Au具有开放的Au（I）位点，该材料对炔烃与二氧化碳的羧基化反应具有优异的催化活性和广泛的底物耐受性，并且在不损失催化性能的情况下至少可重复使用5次（图3）。
图3. JNM-Au-1催化炔烃与二氧化碳的羧基化反应。图片来源：J. Am. Chem. Soc.。
本研究成果近期发表在J. Am. Chem. Soc.上，危荣佳博士为第一作者，宁国宏教授和李丹教授为通讯作者，暨南大学为唯一通讯单位。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、广东省青年珠江学者项目、广州市市校联合项目和暨南大学等的大力支持。
原文链接
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08262
文/图：危荣佳
校对：刘雪
责编：李逸凡
初审：宁国宏
终审：李丹
