许多酶利用超出初级配位范围的相互作用来增强催化剂活性和/或选择性。这种相互作用可以提高合成催化剂系统的功效,但
生物学用于结合第二球相互作用的超分子组装在合成催化剂中复制具有挑战性。在此,报道了一种通过调节非共价封装的过渡
金属基催化剂客体与
金属有机框架 (MOF) 主体之间的主客体相互作用来有效操纵外球对催化剂反应性影响的策略。该复合材料由封装在 MOF UiO-66 中的
钌 PNP 钳形复合物组成,该复合物与 UiO-66 的
氧化锆节点串联使用,以及用于将
二氧化碳氢化成
甲醇的
钌 PNN 钳形复合物。由于用于将复合物纳入 UiO-66 的方法,可以使用各种功能化的 UiO-66-X 主机有效地确定构效关系。这些研究揭示了
铵官能团(即 UiO-66-NH3+)的有益作用。机理实验表明,
铵官能团提高了将
二氧化碳氢化成
甲酸的效率,这是级联的第一步。同位素效应和构效关系表明,
铵官能团的主要作用是作为