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【Angew. Chem】三维光活性共价有机框架同时生成单线态氧（1 O 2）和超氧自由基阴离子（⋅O 2−） ​

简介 ​

本文介绍了一种通过将卟啉和三苯胺两种光致变色分子整合到一个三维共价有机框架（COF）中的方法，以协同增强多种光催化氧化反应的研究。

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摘要 ​

在光催化氧化反应中，生成反应性氧物种（ROS）对氧化反应的效率至关重要。本文通过合理整合卟啉和三苯胺两种光致变色分子，成功构建了一个三维光活性共价有机框架（TFPA-TAPP-COF）。该框架能够同时生成单线态氧（1 O 2）和超氧自由基阴离子（⋅O 2−），从而在光催化苯乙烯、硅烷、硫醚氧化反应以及 N-苯基四氢异喹啉与吲哚的交叉脱氢偶联反应中表现出协同增强的效果。该研究表明，精确整合多种光致变色分子到一个 COF 中是制备高效光催化剂的有效策略。

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研究结果与讨论 ​

本文通过一系列实验和理论研究详细介绍了 TFPA-TAPP-COF 的合成、表征及其在多种光催化氧化反应中的应用。合成过程包括醛胺缩合反应、Soxhlet 提取等步骤，得到的 COF 粉末表现出良好的结晶性和孔隙结构。固态 13 C NMR、PXRD 和 FT-IR 表征结果验证了 TFPA 和 TAPP 分子成功反应生成了 COF。

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在光催化性能测试中，TFPA-TAPP-COF 在光照下能够有效生成单线态氧和超氧自由基阴离子，这些反应中间体在苯乙烯氧化、硅烷氧化、硫醚氧化反应以及 N-苯基四氢异喹啉与吲哚的交叉脱氢偶联反应中表现出高效的催化活性。具体实验结果显示，TFPA-TAPP-COF 在这些反应中的产物收率显著高于其单独的前体分子，体现了两种光致变色分子的协同作用。 image.pngimage.png

此外，通过密度泛函理论（DFT）计算，进一步揭示了 TFPA-TAPP-COF 在多种光催化氧化反应中表现出优异性能的机制。DFT 计算结果表明，整合后的 COF 在电子离域化、载流子分离和传输效率方面均显著优于单一反应物分子，从而增强了光催化活性。

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结论 ​

本文通过将卟啉和三苯胺两种光致变色分子整合到一个三维共价有机框架中，成功制备了高效的光催化剂 TFPA-TAPP-COF。实验结果和理论计算均表明，该 COF 在多种光催化氧化反应中表现出显著的协同增强效果。这一研究为开发多功能、高效的光催化剂提供了新的思路和方法。

参考文献 ​

Xing, L.; Cheng, K.; Li, H.; Niu, K.; Luan, T.; Kong, S.; Yu, W. W.; Li, P.; Zhao, Y. Integrating Two Photochromics into One Three‐Dimensional Covalent Organic Framework for Synergistically Enhancing Multiple Photocatalytic Oxidations. Angew Chem Int Ed 2025, e202425668. https://doi.org/10.1002/anie.202425668.