过渡金属催化的类卡宾插入羟基是一种稳健而通用的碳氧键形成途径。利用这种转化实现醇的位点选择性功能化无疑具有合成价值，但仍然具有挑战性。

近日，华东理工大学赵杰特聘副研究员，清华大学王定胜教授，美国劳伦斯伯克利国家实验室F. Dean Toste报道了一种选择性类卡宾O-H插入的策略，该策略利用了一种工程化的非均相铱单原子催化剂（Ir-SA），从而将材料科学和催化相结合，从而为有机转化提供了机会。

文章要点

1）研究人员将均匀分散在甲醇溶液中的咪唑骨架-8沸石(ZIF-8)引入到含有氯化铱(IV)和单体poly(cyclotriphospazene-co-4,4′-sulfonyldiphenol)（PZS）的溶液中。随后，在三甲胺引发下，poly(cyclotriphospazene-co-4,4′-sulfonyldiphenol)和铱(IV)前驱体在ZIF8表面进行聚合，得到了ZIF8/Ir@PZS复合材料，其具有多面体形貌。最后，在氩气气氛下于950 °C下热解ZIF-8/Ir@PZS，获得了负载在杂原子掺杂的碳上的Ir-SA催化剂。

2）Ir-SA催化剂对酚类O-H键上的脂肪族官能化具有良好的选择性（高达99：1），而类均相催化剂Ir(ttp)CoCl（ttp=5,10,15,20-tetra-p-tolylporphyrinato）提供了适度的选择性。密度泛函理论（DFT）计算表明，位置选择性源于非均相催化剂中铱金属中心的较低氧化态及其对反应物吸收能的影响。

这些结果展示了一个利用多相单原子催化剂的方案，其实现了出色的位置选择性，并提供了一个补充策略来解决有机合成催化中的挑战。

参考文献

Zhao, J., Ji, S., Guo, C. et al. A heterogeneous iridium single-atom-site catalyst for highly regioselective carbenoid O–H bond insertion. Nat Catal 4, 523–531 (2021).

DOI：10.1038/s41929-021-00637-7

https://doi.org/10.1038/s41929-021-00637-7