天津大學(xué)陳龍教授課題組，以苯并二噁唑單元作為缺電子構(gòu)筑模塊與不同的供電子能力的單元結(jié)合，合成了三種二維供體-受體型共價(jià)有機(jī)框架（D-ABBO-COFs），并作為高效的無金屬非均相催化劑用于催化α-氧胺化反應(yīng)。本研究作為COFs用于催化α-氧胺化反應(yīng)的第一個(gè)實(shí)例，為開發(fā)基于供體-受體型二維COFs的高效非均相光催化劑提供了新的可能性。
羰基化合物的α-氧胺化是有機(jī)合成中的重要化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)的產(chǎn)物（即烷氧基胺）不僅可以用于制備具有抗癌作用和抗炎作用的喹喔啉，也可以用作合成雜環(huán)叔醇的中間體。與均相光催化劑相比，非均相光催化劑由于易于分離和回收而能夠更好地滿足綠色化學(xué)的要求。因此，開發(fā)一種廉價(jià)、無毒、無重金屬、可回收、環(huán)境友好且可用于催化α-氧胺化反應(yīng)的高效非均相催化劑具有十分重要的意義。
共價(jià)有機(jī)框架（COFs）是一類由強(qiáng)共價(jià)鍵連接的新型有機(jī)多孔結(jié)晶性聚合物，其π-共軛框架的延伸有利于吸收光，且大的孔隙率和開放的孔道有利于暴露更多的活性位點(diǎn)，為催化α-氧胺化反應(yīng)提供了理想的平臺(tái)。
天津大學(xué)陳龍課題組以苯并二噁唑（BBO）單元作為缺電子構(gòu)筑模塊，與噻吩（TT）、苯并二噻吩（BDT）及苯環(huán)（Ph）單元分別構(gòu)筑了三個(gè)全新的 D-ABBO-COFs（即DTT-ABBO-COF、DBDT-ABBO-COF、DPh-ABBO-COF），并作為非均相催化劑用于催化α-氧胺化反應(yīng)。研究結(jié)果表明：DTT-ABBO-COF對(duì)α-氧胺化反應(yīng)催化效率最高，這可以歸因于DTT-ABBO-COF更負(fù)的最高占據(jù)分子軌道能級(jí)HOMO (?5.97 eV)、更低的帶隙值(1.96 eV)以及較高的結(jié)晶性。此外，DTT-ABBO-COF不僅能在溫和條件下催化多種底物，具有良好的底物普適性，而且可以循環(huán)使用至少5次且催化性能沒有明顯降低。DTT-ABBO-COF的底物普適性、優(yōu)異的光催化活性、良好的循環(huán)穩(wěn)定性及杰出的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，使其成為一種極具潛力、環(huán)境友好且可用于催化α-氧胺化反應(yīng)的高效非均相光催化劑（見上圖）。
詳見：Sci. China Chem., 2021, DOI: 10.1007/s11426-020-9931-4
來源：中國(guó)科學(xué)化學(xué)
