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南京理工大學楊勇團隊 Adv. Funct. Mater. 綜述: 無定形態多孔有機聚合物光催化有機轉化

2023-08-17 來源：高分子科技

有機合成化學是人類社會的基石，它構建了大量有機小分子、功能性大分子和藥物分子，對提高人類社會的生活質量產生了積極的影響。然而，傳統的有機合成往往消耗大量能源，造成環境污染和資源短缺。太陽能作為一種綠色清潔能源，因其取用方便、儲量驚人而受到高度重視。利用太陽能開發綠色高效的合成路線無疑是應對能源危機的經濟可行的解決方案。光催化是受綠色植物光合作用的啟發，以太陽光為動力，以光催化劑為介質促進化學轉化的過程，其發展勢頭迅猛。在光催化過程中，很多反應難以自發進行，這就需要借助光催化劑來引發反應過程的可能性。

無定形態的多孔有機聚合物（Porous Organic Polymers, POPs）以其孔隙率高、化學穩定性好、結構可調、性能多樣的優勢在眾多光催化劑中脫穎而出。本綜述總結了近幾年來無定形POPs在有機轉化應用方面的進展。介紹了幾種無定形POPs，包括固有微孔聚合物（polymers of intrinsic microporosity, PIMs）、超交聯聚合物（hypercrosslinked polymers，HCPs）、共軛微孔聚合物（conjugated microporous polymers，CMPs）和多孔芳烴聚合物（porous aromatic frameworks，PAFs）。綜述了無定形POPs的常見構型，包括咔唑基、卟啉基、芘基、噻唑并[5,4-d]噻唑基和有機染料基團等，這為無定形態POPs結構上的設計提供了參考。

無定形態POPs的分類及其在光催化有機轉化中的應用

多孔有機聚合物作為有機光催化劑一個新的發展方向，在氣體吸附與分離、傳感、催化和儲能等眾多領域具有廣闊前景。此外，本綜述重點概述了國內外在無定形POPs有機轉化研究方面取得的進展，主要包括光催化氧化、偶聯、還原、環加成和聚合反應，同時對各反應機理進行探討。文章涉及了常見的反應，包括硫醚的氧化、醇類的選擇性氧化、叔胺的氧化偶聯、還原性脫鹵等，一些復雜反應（叔胺的氰基化、交叉脫氫偶聯）也均得到探討。

光催化體系的簡要機理

最后，本綜述基于無定形POPs的光催化有機轉化領域的發展現況做了總結，對未來可能面對的發展問題和前景做了展望。

該綜述在國際知名期刊Advanced Functional Materials上以“Recent Progress of Amorphous Porous Organic Polymers as Heterogeneous Photocatalysts for Organic Synthesis”為題得到發表。南京理工大學為論文的第一完成單位和通訊單位，第一作者為南京理工大學在讀碩士研究生王陽，楊勇副教授為論文的通訊作者，南京大學物理學院周勇教授為論文的共同通訊作者。該工作得到了江蘇省自然科學基金面上項目、中央高校基本科研業務費的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202307179

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（責任編輯：xu）

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