分子筛咪唑骨架（ZIF）具有大比表面积、高孔容和富N含量等特点，是制备多种多相催化剂的理想前驱体。然而，已报道的大多数Fe掺杂的ZIF的合成方法都是使用有机溶剂。这种材料，例如ZIF-8的水相合成并不容易，会产生副产物或非晶化合物，而且合成通常需要更高的反应温度（60或120 ℃）或更长的反应时间（24或48 h）。此外，在煅烧过程中金属结块会降低原子的利用效率。

近日，南京理工大学陆国平教授，莱布尼兹催化研究所Helfried Neumann，Matthias Beller成功合成了一种具有孤立Fe单原子的分子筛咪唑骨架Fe₁-N-C催化剂，并将其用于选择性氨氧化反应。

文章要点

1）为了制备不同的铁基材料，苯甲胺作为添加剂至关重要，以调节ZIF的形态和尺寸，从而得到均匀且更小的颗粒，从而获得稳定的原子分散的Fe-N₄活性中心。

2）优化的Fe₁-N-C催化剂可以在非常温和的条件下，从醇在水中有效地合成各种芳基、杂环、烯丙基和脂肪族腈。

3）这一新体系具有化学选择性、可回收、温和条件下的高效等优点，是对丁腈合成催化剂工具箱的补充，而丁腈是重要的中间体，在生命科学和工业中有许多应用。

总体而言，这种Fe单原子催化剂、大气空气、醇和氨水作为起始原料的组合使该工艺成为绿色和更可持续的氰化物合成的理想范例。

参考文献

Sun, K., Shan, H., Neumann, H. et al. Efficient iron single-atom catalysts for selective ammoxidation of alcohols to nitriles. Nat Commun 13, 1848 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-29074-1

https://doi.org/10.1038/s41467-022-29074-1