「国家杰青」余家国领衔！地大/江苏大学姜志锋/南开大学姜传佳Nature子刊丨单原子光催化点击反应！

背景：点击化学中Cu(I)催化的叠氮-炔环加成反应应用广泛，但传统方法依赖化学还原剂原位生成Cu(I)，存在成本高、环境负担重、机理阐释困难等问题。光化学还原虽为绿色方案，但现有方法存在界面电荷转移效率低、易生成Cu(0)聚集体失活等缺陷。研究目的：受光合作用中叶绿素镁卟啉瞬态氧化还原循环启发，本研究旨在开发一种基于单原子Cu(II)配位的共价有机框架(COF)光催化剂，通过配体到金属电荷转移(LMCT)机制直接光还原Cu(II)至Cu(I)，实现无牺牲剂的可控、可循环多相催化点击反应。结论：成功构建了单原子Cu(II)负载的COF催化剂(TPB-BPy-Cu)，揭示了光照下配体π*轨道电子注入Cu(II)3d轨道将其可逆还原为亚微秒寿命Cu(I)的LMCT机制。该催化剂在苯甲基叠氮和苯乙炔的模型反应中实现了95%底物转化率和>90%三唑产率，并表现出优异稳定性和循环性能。该工作为高效、可持续的光触发点击反应提供了新平台，有望应用于光刻和聚合物化学领域。