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Heterogenized Molecular Rhodium Phosphine Catalysts within Metal–Organic Frameworks for Alkene Hydroformylation
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2023-03-13 , DOI: 10.1021/acscatal.3c00398 Partha Samanta 1 , Albert Solé-Daura 2 , Remy Rajapaksha 1 , Florian M. Wisser 3 , Frederic Meunier 1 , Yves Schuurman 1 , Capucine Sassoye 4 , Caroline Mellot-Draznieks 2 , Jerome Canivet 1
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2023-03-13 , DOI: 10.1021/acscatal.3c00398 Partha Samanta 1 , Albert Solé-Daura 2 , Remy Rajapaksha 1 , Florian M. Wisser 3 , Frederic Meunier 1 , Yves Schuurman 1 , Capucine Sassoye 4 , Caroline Mellot-Draznieks 2 , Jerome Canivet 1
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Molecularly defined organometallic rhodium phosphine complexes were efficiently heterogenized within a MOF structure without affecting neither their molecular nature nor their catalytic behavior. Phosphine-functionalized MOF-808 served as a solid ligand in a series of eight rhodium phosphine catalysts. These MOF-heterogenized molecular catalysts showed activity up to 2100 h–1 for ethylene hydroformylation toward propionaldehyde as the sole carbon-containing product. The combined experimental and computational methods applied to this unique MOF-based molecular system allowed unraveling the structure and evolution of the active Rh species within the MOF under catalytic conditions, in line with the molecular mechanisms at play during the hydroformylation reaction. The MOF-based Rh catalyst also successfully catalyzed the hydroformylation of longer and bulkier alkenes with similar activity and selectivity than that obtained with its molecular homogeneous counterpart. MOF-808, designed as a porous crystalline macroligand for well-defined molecular catalysts, allows benefiting from the molecular scale understanding of interactions and mechanisms as well as from stabilization through site isolation and recycling ability.
中文翻译：
用于烯烃加氢甲酰化的金属-有机骨架内的杂化分子铑膦催化剂
分子定义的有机金属铑膦配合物在 MOF 结构内有效异质化，既不影响其分子性质也不影响其催化行为。膦功能化的 MOF-808 在一系列八种铑膦催化剂中充当固体配体。这些 MOF 多相分子催化剂显示出长达 2100 h –1的活性乙烯加氢甲酰化生成丙醛作为唯一的含碳产物。应用于这种独特的基于 MOF 的分子系统的组合实验和计算方法允许在催化条件下揭示 MOF 内活性 Rh 物种的结构和演变，符合加氢甲酰化反应过程中发挥作用的分子机制。基于 MOF 的 Rh 催化剂还成功地催化了更长和更大的烯烃的加氢甲酰化，其活性和选择性与其分子均相对应物相似。MOF-808 设计为用于定义明确的分子催化剂的多孔结晶大分子配体，可以受益于分子尺度对相互作用和机制的理解，以及通过位点隔离和回收能力实现稳定。
更新日期：2023-03-13
中文翻译：
用于烯烃加氢甲酰化的金属-有机骨架内的杂化分子铑膦催化剂
分子定义的有机金属铑膦配合物在 MOF 结构内有效异质化，既不影响其分子性质也不影响其催化行为。膦功能化的 MOF-808 在一系列八种铑膦催化剂中充当固体配体。这些 MOF 多相分子催化剂显示出长达 2100 h –1的活性乙烯加氢甲酰化生成丙醛作为唯一的含碳产物。应用于这种独特的基于 MOF 的分子系统的组合实验和计算方法允许在催化条件下揭示 MOF 内活性 Rh 物种的结构和演变，符合加氢甲酰化反应过程中发挥作用的分子机制。基于 MOF 的 Rh 催化剂还成功地催化了更长和更大的烯烃的加氢甲酰化，其活性和选择性与其分子均相对应物相似。MOF-808 设计为用于定义明确的分子催化剂的多孔结晶大分子配体，可以受益于分子尺度对相互作用和机制的理解，以及通过位点隔离和回收能力实现稳定。
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