综述：铂族钳形配合物在均相催化中的最新进展：氢介导的转化反应和交叉偶联反应

《The Chemical Record》：Recent Advances in Homogeneous Catalysis with Platinum Group Pincer Complexes: Hydrogen-Mediated Transformations and Cross-Coupling Reactions

铂族金属夹心配合物作为均相催化剂在脱氢、氢化及交叉偶联反应中展现出高效稳定特性，推动了绿色化学工艺的发展。

　　在化学反应中，金属配合物作为催化剂发挥着至关重要的作用，其中基于铂族金属（Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt）的钳形配合物尤为引人注目。钳形配合物以其高热稳定性、高催化活性以及容易进行功能化修饰而被广泛应用于多种化学转化中。这种类型的催化剂结构通常包含一个中心供体原子和两个侧供体原子，通过形成环状结构来稳定金属中心。它们在化学反应中的表现不仅依赖于结构设计，还受到配体与金属之间的协同作用影响，这种协同作用使钳形配合物在绿色化学反应中展现出优越的性能。

钳形配合物的催化应用范围广泛，包括但不限于脱氢反应、加氢反应、氢气储存以及交叉偶联反应。在这些反应中，钳形配合物通过其独特的结构特性，能够促进反应的高效进行，减少副产物的生成，从而提高原子经济性。此外，它们还能在温和的条件下实现分子氢的释放，这一特性使得钳形配合物成为可持续化学工艺中的理想选择。尽管铂族金属价格较高，但其高催化活性意味着可以在较低的用量下实现高效的反应，这在绿色化学中具有重要意义。

在脱氢反应中，钳形配合物能够实现无外部氢受体的脱氢转化，这意味着反应过程中只产生水作为唯一的副产物，大大提高了反应的可持续性。例如，某些钳形配合物在催化脱氢反应中表现出良好的反应范围和选择性，可以高效地将简单的醇类、胺类或双官能团底物转化为高附加值的酮类、酯类、胺类、酰胺类和杂环化合物。这种反应不仅适用于简单的底物，还能够扩展到复杂的分子结构中，如维生素E和胆固醇的官能团化反应。这些反应的高效率和选择性，得益于钳形配合物与底物之间的相互作用，以及在催化循环中形成的活性物种，如金属-配体协同作用（MLC）的中间体。

在加氢反应中，钳形配合物同样表现出优异的催化性能。它们能够有效地将酯类、酰胺类、酮类、醛类、烯烃和炔烃转化为相应的还原产物。例如，某些钳形配合物在催化醇类转化为甲醇或甲酸的过程中，不仅能够实现高转化率，还能在温和的条件下进行，避免了高温和高压带来的能耗问题。此外，钳形配合物在氢气储存中的应用也显示出其潜力，特别是在液态有机氢载体（LOHC）的转化中。通过钳形配合物的催化作用，可以实现氢气的高效储存和释放，这在可持续能源领域具有重要意义。

在交叉偶联反应中，钳形配合物被广泛用于合成复杂的有机分子，如天然产物、农用化学品和药物分子。例如，Suzuki-Miyaura反应中，钳形配合物能够催化有机硼化合物与芳基卤化物之间的偶联，从而构建碳-碳键。这些反应通常在水或绿色溶剂中进行，以减少对环境的影响。此外，钳形配合物还能够用于Kumada和Hiyama等交叉偶联反应，展现出对不同底物的良好适应性。通过调整配体结构和反应条件，钳形配合物能够实现高转化率和高选择性，这使得它们在有机合成中具有广阔的应用前景。

钳形配合物的研究不仅关注其在传统化学反应中的应用，还探索了其在可持续化学和绿色化学中的潜力。通过优化配体设计和反应条件，研究人员能够开发出更高效的钳形配合物，这些配合物在温和的条件下表现出优异的催化活性。例如，某些钳形配合物在室温下就能实现高效的氢气储存和释放，这在工业应用中具有显著的优势。此外，钳形配合物的结构多样性也为其在不同反应中的应用提供了可能性，如通过改变配体的连接基团或供体原子，可以调节其催化性能。

在实际应用中，钳形配合物不仅能够提高反应效率，还能减少催化剂的使用量，从而降低生产成本。这种高效的催化性能使得钳形配合物在制药、材料科学和环境化学等领域具有重要价值。例如，在药物合成中，钳形配合物能够催化复杂的分子结构，生成具有生物活性的化合物。在材料科学中，它们能够用于合成高附加值的有机材料，如杂环化合物和含氮、含氧的环状结构。这些应用不仅展示了钳形配合物的多功能性，还表明了其在可持续化学中的重要地位。

钳形配合物的研究仍在不断推进，未来的方向可能包括开发更高效的催化剂、优化反应条件以减少能耗，以及探索其在其他化学反应中的应用。例如，研究人员正在尝试将钳形配合物用于更广泛的底物范围，包括不同的有机分子和无机分子。此外，通过引入新的配体和金属中心，可以进一步提升钳形配合物的催化性能，使其在工业生产中更加实用。这些研究不仅有助于推动化学反应的绿色化，还可能为解决环境和能源问题提供新的思路和方法。

总之，钳形配合物作为一种重要的催化体系，其在多种化学反应中的应用展现出巨大的潜力。通过不断的研究和创新，钳形配合物有望成为实现可持续化学反应的关键工具，为未来的化学合成和工业应用提供更加高效和环保的解决方案。