调节均相分子催化剂的第二球是提高其催化活性的一种常见而有效的方法，而对于多相单原子催化剂的第二球效应很少被研究，这主要是由于在其第二球上安装官能团的合成挑战所致。

近日，南方科技大学Lele Duan提出了一种固定在氨基GDY上的Au单原子（Au/GDY-NH₂），并实现了Au SAC第二球的简单构造。

文章要点

1）第二球上精确定位的氨基提高了Au单原子对FA脱氢的催化活性。Au/GDY-NH₂和Au/GDY的比较研究表明，Au/GDY-NH₂的FA脱氢活性明显优于Au/GDY。借助于第二球上的氨基，Au/GDY-NH₂在323 K的温和温度下表现出良好的寿命（>120d和周转数（TON）>2.0x10⁶），最大周转频率（TOF_max）为3.0x10³·h^-1。

2）理论计算表明，氨基与Au氢化物反应中间体之间形成的氢键网络是催化剂加速活性的原因。质子清单研究证实了-NH₂基团作为质子中继器在将质子输送到Au/GDY-NH₂的Au位置上的重要作用。

3）所构建的有序二次球的策略也可以应用于其他多相催化剂的各种反应。

参考文献

Hong Liu, et al, Second Sphere Effects Promote Formic Acid Dehydrogenation by a Single-Atom Gold Catalyst Supported on Amino-Substituted Graphdiyne, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202216739

DOI: 10.1002/anie.202216739

https://doi.org/10.1002/anie.202216739