近日，天津大学赵美廷教授课题组联合国家纳米科学中心唐智勇研究员课题组，在化学领域著名期刊Chemical Society Reviews发表综述论文（Chem. Soc. Rev., 2021,50, 5366-5396），总结了如何利用MOF材料的金属节点、有机配体以及孔道环境调控有机催化反应的选择性，包括尺寸选择性、形状选择性、化学选择性、区域选择性和立体选择性等。并被编辑选为当期的封面论文（Front Cover）。文章第一单位为分子聚集态科学研究院，作者为课题组的助研郭俊和秦雨田，以及国家纳米科学中心的朱颜飞、张小飞和隆昶，通讯联系人为赵美廷教授和唐智勇研究员。

近年来，作为一类新型多孔材料，MOF凭借极大的比表面积、均匀的活性位点分布、可调的化学组成以及丰富的功能化途径推动了催化领域的研究发展。MOF材料在选择性催化有机转化过程中的应用尤为引人注目。通过改变金属节点、配体功能化、孔道修饰和拓扑结构调节等手段，能够实现对催化微环境的精密调控，从而获得出色的反应选择性。同时，在MOF材料中，由于结构单元呈周期性排布，其催化微环境具有良好的均一性，从而为建立构-效关系提供了理想的平台。此外，MOF材料往往具有规整的晶体结构，能够结合原位表征和理论模拟阐明其催化机理，特别是其在反应选择性的调控中所发挥的作用。MOF材料的上述特性对于促进非均相催化的发展具有重要意义。

基于联合团队近年来的研究成果（Nature, 2016, 539, 76–80；J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 1738–1741; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 60, 5811–5815; Sci. Adv., 2017, 3, e1701162; Adv. Mater., 2018, 30, 1800702; Nano Res., 2020, 13, 1928–1932; Nano Res., 2021, DOI: 10.1007/s12274-020-3182-1等），以及国内外其他课题组的一些代表性的研究工作，分别从尺寸和形状选择性、化学和区域选择性及立体选择性等角度出发，介绍并讨论了如何利用MOF材料调控和提高有机催化反应选择性的策略。

最后，展望了基于MOF材料的选择性催化剂在进一步研究中面临的主要挑战和机遇：MOF的孔道可实现对底物的选择性富集，作为催化反应的“容器”，有望通过反应动力学控制，实现对目标产物的尺寸、分子量和选择性的调控。高稳定性的MOF材料的有望应用到石油化工催化过程中，以实现尺寸和形状选择性催化，从而获取高附加值的烃类产品。传统的不对称催化材料，为实现高的立体选择性往往需要牺牲产率，而基于手性MOF的催化剂有望打破这一限制。具有新型微纳结构（如核壳结构、三明治结构和范德华异质结）的多功能MOF基材料也有望拓展MOF材料在催化领域中的应用，尤其新手段辅助的高选择性制备高附加值的有机化学品。虽然文章列举了一些调控催化选择性的策略，但是由于催化机理的复杂性，存在多种可能的反应历程，需要采用一些新手段你来研究反应机理，以指导合成更高效的催化材料。

本论文受到了国家人才项目、国家自然科学基金(No, 21905195)，天津市自然科学基金(No, 20JCYBJC00800)以及天津大学北洋青年学者基金(2020XRX-0023)的资助。

论文信息：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cs/d0cs01538e#!divAbstract

Metal–organic frameworks as catalytic selectivity regulators for organic transformations, Jun Guo, Yutian Qin, Yanfei Zhu, Xiaofei Zhang, Chang Long, Meiting Zhao* and Zhiyong Tang*，Chem. Soc. Rev., 2021,50, 5366-5396.

撰稿人：秦雨田