近日,江蘇科技大學(xué)聯(lián)合上海交通大學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Nature communications 上發(fā)表題目為“De novo construction of amine-functionalized metal-organic cages as heterogenous catalysts for microflow catalysis”的高水平研究論文。這是江蘇科技大學(xué)首次以第一單位在該期刊發(fā)表論文,江蘇科技大學(xué)環(huán)化學(xué)院青年教師李穎果博士為第一作者、于超教授和崔勇教授為共同通訊作者。
微流催化作為推動(dòng)化學(xué)合成與制造的前沿技術(shù),其挑戰(zhàn)在于高效穩(wěn)定的多相催化劑的開(kāi)發(fā)。本研究中,作者巧妙地將氨基功能化的金屬-有機(jī)分子籠通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合至自動(dòng)化微反應(yīng)器,實(shí)現(xiàn)了藥物中間體二氫喹唑林酮的高效連續(xù)催化合成。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并合成了兩個(gè)含有未配位胺基的Fe4L4四面體分子籠,利用3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷對(duì)胺基進(jìn)行改性,成功引入固定于微流體反應(yīng)器內(nèi)壁的硅烷鏈。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,固定化分子籠在鄰氨基苯甲酰胺與醛的反應(yīng)中表現(xiàn)出極高的效率和可回收性,顯著優(yōu)于單獨(dú)的分子籠。這一優(yōu)勢(shì)得益于分子籠的較大空腔結(jié)構(gòu),便于底物的容納與轉(zhuǎn)化,以及高傳質(zhì)速率和籠與微反應(yīng)器之間穩(wěn)定的共價(jià)鍵連接。此項(xiàng)研究不僅展示了分子籠與微反應(yīng)器技術(shù)的協(xié)同效應(yīng),也凸顯了異質(zhì)分子籠的優(yōu)越性及其在未來(lái)自動(dòng)化合成工藝中的巨大潛力。
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