编辑推荐：
为解决 Sonogashira 交叉偶联反应中催化体系的难题，研究人员开展 Cu?/CN/TiO?单原子催化剂（SAC）的研究，发现低 Cu-N 配位的催化剂活性更高。该成果利于 SAC 在交叉偶联反应中的设计与应用，值得科研人员一读。
研究背景
涉及末端炔烃和芳基卤化物的 Sonogashira 交叉偶联反应在科学界引起了广泛关注。开发经济、环保的催化体系是该研究领域的关键问题。均相铜基催化剂因其高原子利用率表现出优异性能；然而，这类催化剂在分离、回收和快速失活方面存在挑战。另一方面，非均相铜基纳米颗粒催化剂展现出一定潜力，但原子效率低、配位环境复杂，导致催化活性显著降低，且构效关系不明确。本研究通过水解法制备了用于 Sonogashira 偶联反应的 Cu?/CN/TiO?单原子催化剂（SAC）。我们通过引入金属氧化物载体调控铜的配位环境。结果表明，铜与氮之间较低的配位数，以及从 Cu?/CN 到 TiO?的电子转移，有利于反应的进行。这些发现对单原子催化剂在交叉偶联反应中的合理设计和实际应用具有重要意义。
研究亮点
- 开发了用于 Sonogashira 交叉偶联反应的 Cu?/CN/TiO?单原子催化剂。
- 铜 - 氮配位数较低的催化剂表现出更高的活性。
- 该铜单原子催化剂具有良好的循环稳定性和广泛的底物适用范围。
研究总结
本文报道了一种铜单原子催化剂（SAC）催化碘苯和苯乙炔的 Sonogashira 偶联反应，以制备二苯乙炔。负载在 TiO?上的氮掺杂碳（CN）上的铜单原子（Cu?/CN/TiO?）在该反应中获得了令人满意的产率。铜负载量低（0.81 wt%）且具有 Cu - N?结构的 Cu?/CN/TiO?单原子催化剂在 Sonogashira 偶联反应中实现了超高的转化效率（99%）和产率，性能优于传统的非均相和均相铜催化剂。表征和密度泛函理论（DFT）计算表明，TiO?的存在不仅改变了铜的配位环境，形成了 Cu - N?配位结构，电荷积累降低了底物吸附和活化的能垒，还加速了从 Cu?/CN 到 TiO?的电荷转移，这有利于反应过程中的氧化加成步骤，显著促进了 Sonogashira 偶联反应。本研究极大地拓展了铜单原子催化剂催化 Sonogashira 偶联反应的应用范围。
图形摘要
（此处因无法直接获取图片内容，仅保留原文图片相关的 HTML 代码部分，若需要对图片内容进一步描述，需提供图片详细信息）
