Rh单原子催化剂在烯烃加氢甲酰化反应中表现出比均相催化剂更高的活性，但在区域选择性控制方面的效果仍然有限。

近日，复旦大学陈芬儿院士，梁观峰青年副研究员报道了通过金属-配体配位法，制备出一种纳米金刚石负载的Rh₁单原子催化剂（Rh₁/PNP-ND）。

文章要点

1）研究人员采用表面修饰的方法将PNP钳形配体bis[2-diphe-nylphosphinoethyl]amine共价接枝到Rh上。第一步，在缩合剂的催化下，表面羧基选择性地与PNP配体的氨基反应，得到PNP-ND样品。随后，将PNP-Nd浸渍在Rh前驱体的有机溶液中（步骤2）。Rh物种通过与表面PNP配体的配位作用固定在PNP-ND上，然后在120 °C氢气中还原2 h。

2）得益于独特的结构，Rh₁/PNP-ND催化剂在芳基乙烯的加氢甲酰化反应中表现出优异的催化活性和高区域选择性，具有广泛的底物通用性，即高转化率（> 99%）和高区域选择性（> 90%），可媲美均相催化剂。

3）研究人员利用³¹P固体NMR和X射线吸收光谱（XAS）研究了Rh₁/PNP-ND催化剂中Rh₁与表面P的配位作用。结果显示，Rh单原子通过Rh-P键牢固地锚定在纳米金刚石上，保证了苯乙烯氢化反应的稳定性，即使在运行6次之后也是如此。

4）研究人员利用Rh₁/PNP-ND催化剂高效、高产率地合成了布洛芬和芬地兰两种药物分子，从而展示了单原子催化剂在药物合成中的应用前景。

参考文献

Gao, P., Liang, G., Ru, T. et al. Phosphorus coordinated Rh single-atom sites on nanodiamond as highly regioselective catalyst for hydroformylation of olefins. Nat Commun 12, 4698 (2021)

DOI：10.1038/s41467-021-25061-0

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25061-0