伯醇在生命科学（如药物、农用化学品、调味剂、香料等）和化学工业（如大宗/精细化学品、特种化学品）中具有广泛的应用，开发高效的伯醇合成方法具有非常重要的科学意义和实用价值。以氢气分子为还原剂，环氧化合物选择性加氢是合成醇最直接和原子经济的策略之一，但控制环氧化合物加氢的区域选择性仍具有挑战性。均相催化环氧化物区域选择性加氢取得了重要的进展，但存在催化剂分离和回收困难、且需要使用昂贵且结构复杂的配体都限制了其工业化应用。因此，开发高效高区域选择性的环氧化物催化加氢多相催化剂显得尤为重要。

近期，青岛能源所催化聚合与工程研究中心杨勇研究员带领的低碳催化转化研究组通过对膦配体电子和空间结构的调控，设计合成了具有电子效应和空间效应的新型多孔有机分子笼(FPPOC)，并以此为配体和载体制备了Pd纳米团簇催化剂(命名为Pd@FPPOC)。研究发现，通过有机膦位点与Pd纳米团簇(Pd NCs)之间的相互作用，实现了超细Pd NCs在FPPOC上均匀分散。且这种相互作用有效地稳定了Pd NCs，防止了Pd NCs的氧化和聚集，且极大地提高了Pd NCs的表面电子密度，从而实现催化性能的提升。

图1 Pd@PFPOC催化的环氧化物加氢制备醇

基于Pd@FPPOC催化剂中PdNPs与富电子分子笼膦配体间强相互作用以及分子笼良好的空间构象，通过系统的条件优化，实现了芳香族环氧向线性醇以及脂肪族环氧向支链醇的高效转化(图1)。一系列不同的末端和内部环氧化物均可高效地还原为相应的线性或支链醇，并具有优良的官能团耐受性。该催化剂具有非常高的催化活性(TON > 16000)和稳定性（循环使用10次保持活性和选择性不变），并可规模化(100 mmol)合成苯乙醇。控制实验和DFT理论计算证明了Pd-H插入过程，且不同的Pd-H活化模式导致了芳基取代和烷基取代环氧加氢开环的区域选择性。

该工作近期以“Phosphine-Built-In Porous Organic Cage Supported Ultrafine Pd Nanoclusters Enable Highly Efficient and Regioselective Hydrogenation of Epoxides”为题发表于《CCS Chemistry》上，文章第一作者为青岛能源所周薪博士，通讯作者为杨勇研究员和福建物构所陈浙宁副研究员。研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省重大科技创新工程与重点研发等项目的支持。（文/图 周薪）

原文链接：https://doi.org/10.31635/ccschem.024.202303468