C-H键的选择性氧化局具有重要意义。然而，C-H键（离解能：440 kJ·mol^-1）的活化通常需要苛刻的条件，例如，高温和/或高O₂压力下产生活性氧，或存在具有强氧化能力的添加剂（例如过氧化氢，氢过氧化叔丁基等）。迄今为止，在温和条件，没有添加剂的情况下驱动烃的氧化仍然是一个巨大的挑战。为解决这个问题，用光催化代替传统的热催化可能是一种有效的解决方案。而金属有机框架（MOFs）具有原子结构和电子结构的可调的优势，在光催化领域具有重要应用。近日，中科大江海龙等将含Fe³⁺的Zr-oxo团簇安装到代表性MOF，UiO-66，上，制备了Fe-UiO-66，Fe-UiO-66具有基于金属到簇的电荷转移（MCCT），具有强的可见光收集能力。具有独特电子结构和强氧化能力的Fe-UiO-66表现出可见光驱动水氧化能力，这对于原始的UiO-66是不可能的。更惊人的是，在可见光下，Fe-UiO-66上产生的空穴能够将H₂O转化为氢氧根自由基，从而引发并驱动C-H键的活化，例如甲苯氧化。电子将O₂还原成O₂^•-自由基，进一步促进了氧化反应。作者还进一步详细研究了相关的催化机理和结构-活性关系。该工作数次报道了激活“惰性”MOFs进行光催化C-H活化，而且通过引入MCCT提高MOFs的光捕获能力增强光催化性能，具有重要的意义。

Caiyun Xu, Yating Pan, Hai-Long Jiang*, et al. Turning on visible-light photocatalytic C-H oxidation over metal-organic frameworks by introducing metal-to-cluster charge transfer. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b09954

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09954