具有(亚)纳米环境的催化剂已被证明可以提高均相酸催化反应的速率。传统上，主要是通过将催化活性酸位直接嵌入到多孔材料的结构中，将酸性质与包埋固体的性质联系起来，以构造这种催化剂。
近日，德国慕尼黑工业大学Johannes A. Lercher，Yue Liu报道了一种全酶模拟方法，在这种方法中，自组装的六聚间苯二烯胶囊(1.4 nm3的空腔)就像一个辅酶，通过承载水合盐酸作为辅助因子转化为催化活性位点。
文章要点
1）研究发现，将该胶囊与环己醇(CyOH)结合在一起，催化脱水制环己烯的速率比在无约束环境中提高了2个数量级。动力学分析表明，在无约束条件下，环己醇在水合盐酸上的脱水反应是通过E2机理进行的，而活性胶囊的约束环境诱导了离子中间体的稳定，使得E1机理占主导地位。
2）通过与沸石环境下反应的比较，研究人员发现胶囊或沸石壁面的直接化学环境对反应的直接影响很小。而体积约束通过诱导较大的活化熵来提高反应速率，表明E1机理中较晚的过渡态稳定，以及组成过渡态的卡宾离子有更大的反应空间。
Wei Zhang, et al, Rate Enhancement of Acid-Catalyzed Alcohol Dehydration by Supramolecular Organic Capsules, ACS Catal. 2020
DOI: 10.1021/acscatal.0c03625
https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03625
