单原子催化剂通过结合均相催化与异相催化，成为重要的一种非常重要的催化剂。人们研究发现Fe和Mn金属酶是自然界性能优异的C-H氧化催化剂，因此人们希望发展具有类似催化活性的人工催化剂。

有鉴于此，圣卡洛斯联邦大学Ivo F. Teixeira、意大利帕维亚大学Davide Ravelli等通过一种简单方便的离子交换反应将Fe和Mn单原子修饰在聚（庚嗪酰亚胺）（PHI, poly(heptazine imides)），表现了优异的甲苯氧化性能，产物具有优异的苯甲醛选择性。

主要内容：

（1）

氧化反应的反应物进一步拓展为烷基化芳烃、苄醇、硫化物等。详细的反应机理研究结果显示，含有Fe和Mn的光催化剂生成高价态M=O物种中间体。

（2）

通过原位XAS表征技术验证反应生成高价态Fe-oxo和Mn-oxo物种，这种高价态物种通常在金属酶进行C-H催化氧化反应过程中存在。

参考文献

Marcos A. R. da Silva, Nadezda V. Tarakina, José B. G. Filho, Carla S. Cunha, Guilherme F. S. R. Rocha, Gabriel A. A. Diab, Rômulo Augusto Ando, Oleksandr Savateev, Iker Agirrezabal-Telleria, Ingrid F. Silva, Sara Stolfi, Paolo Ghigna, Maurizio Fagnoni, Davide Ravelli, Piero Torelli, Luca Braglia, Ivo F. Teixeira, Single-Atoms on Crystalline Carbon Nitrides for Selective C─H Photooxidation: A Bridge to Achieve Homogeneous Pathways in Heterogeneous Materials, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202304152

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202304152