金表面非共价键控制选择性的非均相催化欧联反应

Stavros Karakalos, Yunfei Xu, Fairoja Cheenicode Kabeer, Wei Chen, Juan Carlos F. Rodriguez-Reyes, Alexandre Tkatchenko, Efthimios Kaxiras, Robert J. Madix, and Cynthia M. Friend

10. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b09450

实现高选择性化学转化可以有效提高化学反应的效率和持续性，因而是催化化学的中心目标，尤其是选择性氧化反应在大规模生产中得到广泛应用。因此，开发和优化非均相反应的催化剂活性和产物选择性，特别是选择性氧化反应显得尤为重要。

最近，Friend团队通过理论和实践相结合的办法建立了金表面醇类化合物氧化偶联反应关键中间体的反应选择性和分子结构关系模型（如图1所示），并建立了一系列不同烷基结构和链长度的分子结合模型，阐明了非共价范德华相互作用键合在金表面的关键中间体的稳定性对反应选择性的影响，而金表面无论是Au（111）和Au（110）对反应的影响是一致的。由此可以有效的对预测分子结构竞争性影响结合位点给出指导。除了主表面分子键合的性质以为，存在另外三个影响反应中间体稳定性的因素：（1）烷基链中碳原子的个数；（2）不饱和碳碳键的存在；（3）被吸附分子烷基链的支链化程度。此基本原则可适用于应用金属催化剂催化的一系列有机反应。

图1，金表面有机反应示例