Nat Catal: 电化学诱导的镍催化与水的氧化反应
雨辰 雨辰 2021-01-12

在进行催化氧化反应的某些金属蛋白中发现了镍,其中的镍-过氧配合物被认为是反应最关键的催化剂。因此,在过去的50年中,已经为仿生氧化反应制备了各种镍-过氧配合物,但它们通常是以化学计量而不是催化的方式使用。Ni(ii)配合物对O2的典型惰性使其在催化好氧氧化反应中的应用中面临巨大挑战。

有鉴于此,北京大学焦宁等人,报道了一种利用简单的Ni(II)-联吡啶配合物进行催化氧化的策略,其中电化学被用于驱动级联活化过程,以生成活性Ni(II)-过氧物种和随后的氧化反应所需的O2

本文要点

1报告了一种策略,利用简单的Ni(ii)-联吡啶配合物进行催化氧化反应,其中电化学用于驱动级联活化过程,用以生成具有活性Ni(ii)-过氧物种并且和随后的O2发生氧化反应。

2使用这种电化学级联活化策略可以利用容易获得和简单的Ni(ii)盐作为底物氧合反应的电催化剂,并且用电来还原稳定的Ni(ii)络合物以进行O2活化,最终将生成的Ni(ii)-超氧中间体进一步地单电子还原为具有催化活性的Ni(ii)-过氧配合物。

3与以前报道的通常采用化学计量的Ni-过氧配合物作为氧化剂和氧来源的方法相比,该方法可以直接利用简单的Ni(ii)盐作为有效的氧化催化剂去进行电催化从而克服Ni(ii)配合物的催化惰性问题。

总之,该策略将促进镍催化的高效氧化反应的发展,并促进过渡金属基氧化化学与电化学结合的探索。

参考文献:

Liang, Y., Shi, SH., Jin, R. et al. Electrochemically induced nickel catalysis for oxygenation reactions with water. Nat Catal (2021).

DOI: 10.1038/s41929-020-00559-w

https://doi.org/10.1038/s41929-020-00559-w


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催化;燃料电池;多孔炭材料;炭气凝胶;隔热

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