多功能分子C–O键的选择性活化对许多重要的化学过程至关重要。尽管可还原的金属氧化物具有活性，并通过逆Mars-van Krevelen机理对还原性C-O键断裂具有选择性，但活性最高的氧化物在反应过程中会发生体相还原。近日，特拉华大学Dionisios G. Vlachos等受通过金属增强氧化物还原性的启发，报道了一种通过用适度还原的氧化物的表面掺入超低量的贵金属来选择性活化C-O键的策略。
本文要点：
1）作者在适度还原的锐钛矿型TiO2表面掺杂超低负载量的Pt（单原子和亚纳米簇）来激活表面氧空位，实现催化糠醇的选择性C–O键断裂和C加氢。
2）密度泛函理论计算，催化剂表征（扫描透射电子显微镜，电子顺磁共振，傅立叶变换红外光谱和X射线吸收光谱），动力学实验和微动力学模型的结合研究表明， 该催化剂催化C–O活化的速率显著提高，并且没有体相催化剂还原和产物的非选择性环氢化。
3）作者还引入了一种方法来量化各种类型位点的活性，实验表明TiO2表面上的阳离子氧化还原Pt比金属位点的C–O键活化性能更高。
Jiayi Fu, et al. C–O bond activation using ultralow loading of noble metal catalysts on moderately reducible oxides. Nat. Catal., 2020,
DOI: 10.1038/s41929-020-0445-x
