氢化酶是一种优异的质子还原催化剂，其为开发自然激发的合成类似物提供了清晰的蓝图。虽然可简单模仿其催化中心，但模仿活性中心周围的蛋白质基质及其所有功能仍然具有挑战性。合成模型缺乏提供底物预组织和催化剂稳定性的精确控制的第二配位球，因此其性能与天然酶相去甚远。

近日，阿姆斯特丹大学Joost N. H. Reek报道了一种策略，通过封装在M₁₂L₂₄笼内，在合成氢酶模型周围容易地引入一个特定且可定制的第二配位球，同时通过共包裹铵盐来创建一个富质子的纳米环境，有效地提供底物预组织和稳定的中间体。该策略允许在合成氢酶模拟物周围创造一个特殊的环境，从而提高电催化质子还原催化的性能。

文章要点

1）M₁₂L₂₄框架提供了一个灵活的平台，可以更好地了解催化中的第二配位球效应，并为未来的发展提供清晰的见解。

2）研究发现，与未包裹的催化剂相比，将催化剂包裹在这些纳米笼子中使质子还原的催化过电位降低了250 mV，同时催化剂周围形成的富质子纳米环境确保了稳定的高催化速率。

Riccardo Zaffaroni, et al, Hydrogenase mimics in M₁₂L₂₄ nano-spheres to control overpotential and activity in proton reduction catalysis, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI：10.1002/anie.202008298

https://doi.org/10.1002/anie.202008298