人工合成宿主的超分子催化最初是受酶固有反应性的生物启发,但更多的特殊性质和功能可能会超越酶模拟。有鉴于此,中山大学的苏成勇等研究人员,通过阳离子笼在溶液中创建动态纳米空间,作为超越酶模拟的非常规C(sp)-H活化的多角色催化平台。
本文要点
1)研究人员发现,基于[Pd6(RuL3)8]28+的高电荷正配位笼在溶液中创建动态纳米空间,借助仿生笼效应,多角色和多途径笼约束催化可实现多功能和异常反应性。
2)高阳离子主体电荷驱动蛋白质中笼状球形咪唑残留物上24个咪唑NHs的部分脱质子,在溶液中产生两性不均一性,以增强针对溶液酸度的有效空穴性。
3)笼状疏水性、主客体静电相互作用和咪唑-N配位产生的协同作用促进了末端炔烃的C(sp)-H活化和碳阴离子中间稳定,从而在酸性条件下实现不同寻常的H/D交换和Glaser偶联。
本文研究实现了水不溶性底物/产物/共催化剂的相转移,使非混溶相和双相催化成为可能,从而提供了一种有用的催化协议,将均相、非均相、酶催化和相转移催化的优点结合起来。
参考文献:
Kang Li, et al. Creating Dynamic Nanospaces in Solution by Cationic Cages as Multirole Catalytic Platform for Unconventional C(sp)-H Activation Beyond Enzyme Mimics. Angewandte Chemie, 2021.
DOI:10.1002/anie.202114070
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202114070