南京理工大学杨勇团队 Adv. Funct. Mater. 综述: 无定形态多孔有机聚合物光催化有机转化

2023-08-17 来源：高分子科技

有机合成化学是人类社会的基石，它构建了大量有机小分子、功能性大分子和药物分子，对提高人类社会的生活质量产生了积极的影响。然而，传统的有机合成往往消耗大量能源，造成环境污染和资源短缺。太阳能作为一种绿色清洁能源，因其取用方便、储量惊人而受到高度重视。利用太阳能开发绿色高效的合成路线无疑是应对能源危机的经济可行的解决方案。光催化是受绿色植物光合作用的启发，以太阳光为动力，以光催化剂为介质促进化学转化的过程，其发展势头迅猛。在光催化过程中，很多反应难以自发进行，这就需要借助光催化剂来引发反应过程的可能性。

无定形态的多孔有机聚合物（Porous Organic Polymers, POPs）以其孔隙率高、化学稳定性好、结构可调、性能多样的优势在众多光催化剂中脱颖而出。本综述总结了近几年来无定形POPs在有机转化应用方面的进展。介绍了几种无定形POPs，包括固有微孔聚合物（polymers of intrinsic microporosity, PIMs）、超交联聚合物（hypercrosslinked polymers，HCPs）、共轭微孔聚合物（conjugated microporous polymers，CMPs）和多孔芳烃聚合物（porous aromatic frameworks，PAFs）。综述了无定形POPs的常见构型，包括咔唑基、卟啉基、芘基、噻唑并[5,4-d]噻唑基和有机染料基团等，这为无定形态POPs结构上的设计提供了参考。

无定形态POPs的分类及其在光催化有机转化中的应用

多孔有机聚合物作为有机光催化剂一个新的发展方向，在气体吸附与分离、传感、催化和储能等众多领域具有广阔前景。此外，本综述重点概述了国内外在无定形POPs有机转化研究方面取得的进展，主要包括光催化氧化、偶联、还原、环加成和聚合反应，同时对各反应机理进行探讨。文章涉及了常见的反应，包括硫醚的氧化、醇类的选择性氧化、叔胺的氧化偶联、还原性脱卤等，一些复杂反应（叔胺的氰基化、交叉脱氢偶联）也均得到探讨。

光催化体系的简要机理

最后，本综述基于无定形POPs的光催化有机转化领域的发展现况做了总结，对未来可能面对的发展问题和前景做了展望。

该综述在国际知名期刊Advanced Functional Materials上以“Recent Progress of Amorphous Porous Organic Polymers as Heterogeneous Photocatalysts for Organic Synthesis”为题得到发表。南京理工大学为论文的第一完成单位和通讯单位，第一作者为南京理工大学在读硕士研究生王阳，杨勇副教授为论文的通讯作者，南京大学物理学院周勇教授为论文的共同通讯作者。该工作得到了江苏省自然科学基金面上项目、中央高校基本科研业务费的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202307179

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（责任编辑：xu）

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