C-S鍵的還原裂解方法可以用于去除石油原料中的硫雜質(zhì),從而達(dá)到生產(chǎn)干凈化學(xué)燃料的目的。在合成化學(xué)中,雖然需要使用昂貴的過(guò)渡金屬,但是有機(jī)硫化物的C-S鍵也是可以被裂解的。當(dāng)然,若能使用廉價(jià)金屬實(shí)現(xiàn)C-S鍵的裂解,無(wú)論在各方面都是很好的,至今,也確實(shí)有部分工作在對(duì)這種化學(xué)進(jìn)行深入探討,不過(guò)催化劑的穩(wěn)定性、可回收性和催化劑分離的復(fù)雜性卻仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。近年來(lái),隨著金屬化共價(jià)有機(jī)骨架(COF)的研究發(fā)展,這類物質(zhì)也可用于實(shí)現(xiàn)可回收催化劑的催化系統(tǒng),更能有助用于實(shí)際應(yīng)用中。這種非均相催化體系,可以提高催化劑的效率和可回收性。且其化學(xué)穩(wěn)定性高,孔徑也可調(diào),再加上內(nèi)表面積高,所以也有許多催化問(wèn)題也通過(guò)這樣的平臺(tái)來(lái)解決。近期,在J. Am. Chem. Soc.中可見(jiàn)The Ohio State University的Psaras L. McGrier教授報(bào)道了具有含鎳的脫氫苯輪烯(DBA)單元的二維COF的合成、表征及催化應(yīng)用。

圖片來(lái)源:J. Am. Chem. Soc.
該COF的DBA單元是通過(guò)肼實(shí)現(xiàn)連接的,通過(guò)與單元上的醛基縮合,再形成COF結(jié)構(gòu)后,再加入Ni(COD)2即可獲得這種含鎳的二維COF。

圖片來(lái)源:J. Am. Chem. Soc.
通過(guò)該研究可知,Ni-DBA-2D-COF可用于C-S鍵的還原裂解反應(yīng),通過(guò)使用二甲基乙基硅烷作為還原劑,即可將有機(jī)硫化合物的芳基C-S鍵進(jìn)行裂解。

圖片來(lái)源:J. Am. Chem. Soc.
此外,Ni-DBA-2D-COF催化系統(tǒng)也顯示了出色的可回收性和良好的反應(yīng)收率,突出了金屬化DBA配合物進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化的實(shí)例。
參考文獻(xiàn):A Nickel-Doped Dehydrobenzoannulene-Based Two-Dimensional Covalent Organic Framework for the Reductive Cleavage of Inert Aryl C?S Bonds
J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12, 5521-5525
原文作者:W. Karl Haug, Eric R. Wolfson, Blake T. Morman, Christine M. Thomas, and Psaras L. McGrier*