Angew. Chem.“宰相肚里能撑船”——纳米反应器微环境调控促进芳香环加氢

来源：中国高科技

酶催化剂的催化性能与其活性中心所处的微环境直接相关。然而，通过微环境精确调控实现人工催化剂活性和选择性的提升极具挑战。

中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室杨启华研究员和刘健研究员团队长期致力于纳米反应器中的催化反应研究，在纳米反应器中实现了多相和均相催化之交叉融合。

最近，他们采用膦配体修饰的纳米反应器，实现了Ru纳米粒子在非质子性溶剂中苯甲酸加氢从无/低活性到高活性的转变。

苯甲酸加氢制备环己基甲酸是工业生产己内酰胺的重要中间过程，但是金属纳米粒子催化剂对此反应的活性不高，尤其是在非质子性溶剂中。

为了提高金属纳米粒子的催化活性，该团队在有机功能基团（如氨基、三苯基膦、二苯基膦、苯基）修饰的纳米反应器中引入Ru纳米粒子。研究表明膦配体修饰纳米反应器中的Ru纳米粒子在正己烷中可高效催化苯甲酸加氢，而其他纳米反应器中的Ru纳米粒子以及商业化Ru/C不表现催化活性。

DFT理论计算和实验结果表明，膦配体能够诱导苯甲酸的芳香环在Ru金属表面优先吸附，从而增强其催化性能。同时还发现膦配体修饰的纳米反应器可大幅度增强Ru纳米粒子对苯、甲苯、三氟甲苯的加氢活性，主要归功于膦配体的给电效应增强了Ru表面电子云密度。纳米反应器微环境调控催化活性和选择性的策略为发展高效催化体系提供了新思路。