陈龙课题组：供体-受体型二维共价有机框架用于高效非均相光催化α-氧胺化反应

天津大学陈龙教授课题组，以苯并二噁唑单元作为缺电子构筑模块与不同的供电子能力的单元结合，合成了三种二维供体-受体型共价有机框架（D-A_BBO-COFs），并作为高效的无金属非均相催化剂用于催化α-氧胺化反应。本研究作为COFs用于催化α-氧胺化反应的第一个实例，为开发基于供体-受体型二维COFs的高效非均相光催化剂提供了新的可能性。 

羰基化合物的α-氧胺化是有机合成中的重要化学反应，相应的产物（即烷氧基胺）不仅可以用于制备具有抗癌作用和抗炎作用的喹喔啉，也可以用作合成杂环叔醇的中间体。与均相光催化剂相比，非均相光催化剂由于易于分离和回收而能够更好地满足绿色化学的要求。因此，开发一种廉价、无毒、无重金属、可回收、环境友好且可用于催化α-氧胺化反应的高效非均相催化剂具有十分重要的意义。

共价有机框架（COFs）是一类由强共价键连接的新型有机多孔结晶性聚合物，其π-共轭框架的延伸有利于吸收光，且大的孔隙率和开放的孔道有利于暴露更多的活性位点，为催化α-氧胺化反应提供了理想的平台。

天津大学陈龙课题组以苯并二噁唑（BBO）单元作为缺电子构筑模块，与噻吩（TT）、苯并二噻吩（BDT）及苯环（Ph）单元分别构筑了三个全新的 D-A_BBO-COFs（即D_TT-A_BBO-COF、D_BDT-A_BBO-COF、D_Ph-A_BBO-COF），并作为非均相催化剂用于催化α-氧胺化反应。研究结果表明D_TT-A_BBO-COF对α-氧胺化反应催化效率最高，这可以归因于D_TT-A_BBO-COF更负的最高占据分子轨道能级HOMO (−5.97 eV)、更低的带隙值(1.96 eV)以及较高的结晶性。此外，D_TT-A_BBO-COF不仅能在温和条件下催化多种底物，具有良好的底物普适性，而且可以循环使用至少5次且催化性能没有明显降低。D_TT-A_BBO-COF的底物普适性、优异的光催化活性、良好的循环稳定性及杰出的化学稳定性和热稳定性，使其成为一种极具潜力、环境友好且可用于催化α-氧胺化反应的高效非均相光催化剂（见下图）。 

详见：Huan Liu, Xiaoli Yan, Weiben Chen, Zhen Xie, Shen Li, Weihua Chen, Ting Zhang, Guolong Xing, Long Chen. Donor-acceptor 2D covalent organic frameworks for efficient heterogeneous photocatalytic α-oxyamination. Sci. China Chem., 2021, DOI: 10.1007/s11426-020-9931-4.

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作者简介陈龙，天津大学理学院教授/博导。主要从事二维共轭高分子材料的设计、合成与性能研究，在高效设计、制备二维高分子及其器件化研究领域取得了系列研究成果，在CCS Chem.、 Sci. China. Chem.、 J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Soc. Rev.等期刊共发表论文90余篇，SCI他引5800余次。