C-C键的构建在有机化学中至关重要，光化学可以利用太阳能实现高效的化学转化和合成。醛和酮是最有价值的有机化合物，可以从可再生资源，如生物质中大规模获得。尽管醛酮的还原偶联为1,2-二醇的合成提供了一条有前途的途径。然而，由于羰基化合物的还原电位非常低，特别是对于酮，这是一个非常具有挑战性的光化学过程，迄今为止，人们只在特殊情况下才取得一些成功。

近日，英国曼彻斯特大学杨四海教授，Martin Schröder，中国农业大学安杰教授报道了通过在羟基修饰的多孔光催化剂中形成特定的主客体相互作用来有效活化羰基化合物。

文章要点

1）研究人员将CrCl₃∙6H₂O和H₄L在酸性（HCl）水溶液中进行210 ℃的水热反应，合成了MFM-300(Cr)，[Cr₂(OH)₂(L)]（H₄L =联苯-3,3′,5,5′-四羧酸）。

2）MFM-300(Cr)的禁带宽度为1.75 eV，在室温下，在H₂O/CH₃CN中，使用无机盐亚硫酸钠（Na₂SO₃）作为还原剂，在羟基修饰的MOF，MFM-300(Cr)上实现了多种醛和酮（30种底物）的有效光反应偶联，具有良好的催化活性和稳定性。

3）同步辐射X射线衍射和电子顺磁共振光谱（EPR）证实了在MFM-300(Cr)中通过限制产生了酮基自由基。

该方案同时消除了用于光化学合成的贵金属基光催化剂或胺基牺牲剂的需要。

参考文献

Luo, T., Li, L., Chen, Y. et al. Construction of C-C bonds via photoreductive coupling of ketones and aldehydes in the metal-organic-framework MFM-300(Cr). Nat Commun 12, 3583 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-23302-w

https://doi.org/10.1038/s41467-021-23302-w