基于咪唑的π-共轭多孔有机聚合物作为高效异相光催化剂：N-杂环化合物的氧化脱氢反应及苄胺的氧化偶联反应

《ChemCatChem》：Imidazole-Based π-Conjugated Porous Organic Polymer as an Efficient Heterogeneous Photocatalyst: Oxidative Dehydrogenation of N-Heterocycles and Oxidative Coupling of Benzylamines

多孔有机聚合物Imd-POP在可见光下高效催化氧化脱氢反应及胺氧化，通过π共轭结构促进电荷分离和超氧自由基生成，具有高比表面积、稳定性和可循环性，为绿色合成提供新平台。

　　

摘要

一种无金属的π共轭多孔有机聚合物（POP），即Imd-POP，是由基于吡啶的咪唑集成框架构建而成的，专门为可见光驱动的应用而设计。由于其结构坚固、表面积大以及孔隙率明确，Imd-POP能够促进电荷分离、氧气扩散，并由于对O₂还原具有热力学上有利的导带电位，从而高效地产生活性氧（ROS）。Imd-POP实现了快速的电子转移和高效的电荷分离，这是高光催化效率的关键特性，并能有效地催化多种N杂环化合物的氧化脱氢（ODH），以优异的产率生成不饱和杂芳烃，如喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶和喹唑酮衍生物。该催化剂还具有广泛的官能团耐受性，并且在温和条件下即可发挥作用。除了ODH反应外，Imd-POP还能在可见光照射下选择性地将胺氧化为亚胺。机理研究表明，氧化脱氢和偶联反应主要通过涉及超氧阴离子的光诱导单电子转移（SET）过程进行。值得注意的是，该催化剂可以轻松回收并重复使用至少七次，而活性几乎没有显著损失。这些特性共同使Imd-POP成为一种多功能、可持续且无金属的环保有机合成平台。

图形摘要

这种无金属的、基于咪唑的π共轭多孔聚合物（Imd-POP）专为高效的可见光驱动氧化反应而设计和合成，具有较大的表面积和良好的物理化学稳定性。它能够促进超氧的生成，并在温和条件下促进含氮杂环化合物的氧化脱氢以及胺的氧化。此外，该催化剂可回收利用，有助于实现可持续的绿色合成。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在本文的补充材料中找到。