作者:Xiao Hai、Yang Zheng、Qi Yu、Na Guo、Shibo Xi、Xiaoxu Zhao、Sharon Mitchell、Xiaohua Luo、Victor Tulus、Mu Wang、Xiaoyu Sheng、Longbin Ren、Xiangdong Long、Jing Li、Peng He、Huihui Lin、Yige Cui、Xinnan Peng、Jiwei Shi、Jie Wu、Chun Zhang、Ruqiang Zou、Gonzalo Guillén-Gosálbez、Javier Pérez-Ramírez、Ming Joo Koh、Ye Zhu、Jun Li、Jiong Lu
DOI:10.1038/s41586-023-06529-z
日期:2023.10.26
bonding for diverse C–X (X = C, N, O, S) cross-couplings with a low activation barrier. In situ characterization and quantum-theoretical studies show that such a dynamic process for cross-coupling is triggered by the adsorption of two different reactants at geminal metal sites, rendering homo-coupling unfeasible. These intrinsic advantages of GACs enable the assembly of heterocycles with several coordination
单原子催化剂 (SAC) 具有明确的活性位点,使其在有机合成中具有潜在意义1,2,3,4。然而,由于空间环境和电子量子态的限制,这些稳定在固体载体上的单核金属物质的结构可能不是催化复杂分子转化的最佳选择5,6。在这里,我们报告了一类异质孪生原子催化剂(GAC),它以特定的配位和空间接近度配对单原子位点。在聚合氮化碳 (PCN) 主体中,规则分离的具有离域 π 键合性质的氮锚定基团7允许在高金属密度下以约 4 Å 的基态间隔配位铜孪生位点8。GAC 中各个 Cu 位点的适应性协调,通过动态 Cu-Cu 键合,实现了具有低活化势垒的多种 C-X (X = C、N、O、S) 交叉偶联的协作桥偶联途径。原位表征和量子理论研究表明,这种交叉偶联的动态过程是由两种不同反应物在偕金属位点的吸附引发的,使得同质偶联不可行。GAC 的这些内在优势使得能够组装具有多个配位位点的杂环、空间拥挤的支架和具有高