受阻路易斯酸堿對(duì)（FLPs）由于結(jié)構(gòu)多樣性及對(duì)H2、CO2、NO、SO2等小分子具有活化性能受到廣大科研工作者的廣泛關(guān)注。該篇綜述文章總結(jié)了近些年來(lái)多相FLP催化劑的研究進(jìn)展，并詳細(xì)介紹了用于催化氫化反應(yīng)的多相FLP催化劑的設(shè)計(jì)合成新策略及其催化作用機(jī)制。
圖1. (a) 半固載FLP催化劑SiO2-[SiOB(C6F5)2][tBu3P], (b) 多孔FLP催化劑B(C6F5)3/DO-MIL-101 (DO:1,4-dioxane), (c) P-和B-官能化的聚苯乙烯, (d) 缺陷CeO2。 空間受阻的路易斯酸（LA）和路易斯堿（LB）組成的“受阻路易斯酸堿對(duì)（FLPs）”，因其在室溫下可以高效活化H2分子而開辟了無(wú)金屬催化加氫過(guò)程的新催化劑體系。FLP的結(jié)構(gòu)類型也十分豐富，主要包括有分子內(nèi)FLP、分子間FLP以及隱性FLP。目前，F(xiàn)LP已被廣泛應(yīng)用于亞胺、烯胺、醛、酮、烯烴等多種不飽和化合物的加氫還原反應(yīng)中，并表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，但是催化體系多為均相，存在催化劑回收再利用困難的問(wèn)題，限制了其推廣應(yīng)用。因此，開發(fā)可回收再利用的多相FLP催化劑成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 大連理工大學(xué)紀(jì)敏教授課題組長(zhǎng)期從事均相催化材料多相化的研究工作，在離子液體 (IL)、路易斯酸、FLP等固載化催化劑的設(shè)計(jì)和構(gòu)建及其催化性質(zhì)研究方面做了大量創(chuàng)新性的工作。因此，作者受邀對(duì)近些年來(lái)催化氫化過(guò)程中廣泛應(yīng)用的多相FLP催化劑，包括半固載FLP、多孔FLP、FLP聚合物、缺陷FLP等的設(shè)計(jì)合成策略及催化性質(zhì)進(jìn)行了全面綜述和系統(tǒng)分析總結(jié)。半固載FLP由含有路易斯酸或堿位點(diǎn)的固體材料和相應(yīng)的均相路易斯堿或酸位點(diǎn)組成，如圖1 (a) 所示。這類FLP催化劑雖然具有回收性能，但是每次循環(huán)時(shí)都需要補(bǔ)充均相部分的路易斯酸或堿，不能實(shí)現(xiàn)FLP全部組分回收再利用。多孔材料中金屬有機(jī)骨架材料（MOFs）因其可修飾的有機(jī)配體以及配位不飽和金屬位點(diǎn)可以為FLP提供錨定位點(diǎn)而被廣泛研究。圖1 (b) 展示了FLP被引入MOFs的納米籠內(nèi)得到的可循環(huán)利用的多相FLP催化劑。FLP聚合物則是由含有空間受阻的路易斯堿或路易斯酸作為側(cè)鏈官能團(tuán)分子協(xié)同激活聚合單體得到的功能共聚物，在高效、受控、選擇性聚合方面具有顯著效果，如圖1 (c) 所示。金屬氧化物或其他材料中路易斯酸性不飽和金屬位點(diǎn)和表面空位產(chǎn)生的缺陷也表現(xiàn)出FLP的性質(zhì)（圖1 (d) 所示），可以解離H-H鍵從而實(shí)現(xiàn)不飽和化合物的催化氫化。目前，多相FLP催化劑的開發(fā)和性質(zhì)研究仍處于發(fā)展階段，該綜述可以幫助研究者更加全面地了解FLP在催化過(guò)程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，有助于開發(fā)更加高效、適用性更強(qiáng)的多相FLP催化劑。 論文信息 Design and Synthesis of Heterogeneous Frustrated Lewis Pairs for Hydrogenation: From Molecular Immobilization to Defects Engineering Miaomiao Chen, Dr. Min Wang, Prof.?Dr. Min Ji ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202301472
