多活性位点协同促进烯烃环氧化反应的POM基配位聚合物研究

本文推荐：研究者通过水热法合成两种钒取代Keggin型多金属氧酸盐(POM)基配位聚合物[Co2(H2O)4(bbtz)3][HPW10V2O40]（1）和[Cu(bbtz)2]2[HPW10V2O40]（2），发现化合物1在O2氧化条件下对环辛烯环氧化反应具有97.6%转化率和>99%选择性，其Co(II)金属中心与{PW10V2}多酸阴离子协同促进·O2?活性物种生成，且循环5次后仍保持95%以上催化效率。

　　

Highlight

亮点聚焦

Crystal structure of compound 1

化合物1的晶体结构

单晶X射线衍射分析显示，化合物1结晶于三斜晶系P¹空间群，由[PW₁₀V₂O₄₀]^5?多酸阴离子、两个Co(II)金属离子、三个BBTZ配体和四个配位水分子组成（图1a）。为平衡电荷，我们在多酸阴离子上添加质子，因此化合物1的化学式定义为[Co₂(H₂O)₄(BBTZ)₃][HPW₁₀V₂O₄₀]。其中Co(II)金属中心呈六配位构型，每个Co(II)与BBTZ配体上三个氮原子及三个水分子氧原子配位，形成扭曲的八面体几何结构。

Conclusions

研究结论

我们通过水热法成功合成两种钒取代Keggin型多酸基杂化材料：[Co₂(H₂O)₄(bbtz)₃][HPW₁₀V₂O₄₀]（1）和[Cu(bbtz)₂]₂[HPW₁₀V₂O₄₀]（2）。两者在环辛烯环氧化反应中均表现出非均相催化活性，其中化合物1展现出最优异的催化性能（转化率97.6%，选择性>99%）。这归因于其结构中Co(II)金属中心与{PW₁₀V₂}多酸阴离子的协同作用——就像化学版的"双引擎驱动"，既能高效活化氧气生成·O₂^?活性物种，又通过刚性配位网络稳定催化体系，使其在循环使用5次后仍保持"战斗力"（转化率>95%）。该研究为设计多活性位点协同催化体系提供了新思路。