中科院长春应化所JACS：开发高性能仿生催化剂，创环氧丙烷聚合多项纪录

背景：天然酶依靠活性位点协同效应和限域空腔实现高效催化，但多数仿生催化剂以中温酶为模板，难以适应高温工业聚合条件。研究目的：受超嗜热酶启发，构建可在高温下稳定且高效的仿生催化剂。结论：中科院长春应化所团队设计了六核铝卟啉催化剂（Cat1），其“二聚体-三聚体”双三角锥构型通过共价骨架和π-π堆积重现了超嗜热酶的稳定限域微环境。在环氧丙烷（PO）均聚中，Cat1在70℃下TOF达8.1×10⁵ h⁻¹，数均分子量1210 kg/mol；PO/苯酐共聚TOF达1.4×10⁴ h⁻¹，数均分子量140.8 kg/mol；PO/CO₂共聚TOF达1.2×10⁵ h⁻¹，数均分子量802.3 kg/mol。催化剂在ppm级负载量下保持高活性，且所得高分子量聚醚用作压敏胶性能优异。机理研究表明限域多活性位点协同活化和PPNCl类辅因子调控是关键。该工作验证了极端酶模拟策略在聚合催化中的通用性。