全文概要
西班牙催化与石油化学研究所（ICP-CSIC）的Luis Gómez-Hortigüela团队报道了一种通过1-丁醇预活化显著提升GTM手性沸石催化剂对映选择性与水稳定性的策略。该策略基于-Ge-OH位点与1-丁醇的可逆配位，形成五配位Ge中间体，进而通过脱水反应生成不可逆结合的丁氧基物种。预活化后的催化剂在反式二苯基环氧乙烷与1-丁醇的开环反应中，对映体过量值（ee）从原有的~60%提升至前所未有的88%，相当于一种对映体反应速率是另一种的16倍。同时，催化剂在空气中稳定性显著增强，解决了含Ge沸石材料易水解的难题。
本文要点
预活化效应：
1-丁醇预活化显著提升GTM-3与GTM-4催化剂的对映选择性，ee值最高达88%。
预活化后催化剂在空气中稳定存在，解决了传统Ge-沸石遇水即塌的问题。
结构机制：
原位FTIR与XAS研究表明，1-丁醇优先与-Ge-OH位点形成氢键，随后在50–70°C配位于Ge，形成五配位结构。
升温至>115°C时发生脱水反应，生成稳定结合的丁氧基物种，恢复四配位结构。
对映选择性来源：
五配位Ge-丁醇复合物为真实活性中心，通过氢键与手性孔道协同作用，实现对反应物（TSO）对映体的空间区分。
DFT模拟揭示了RR-TSO与SS-TSO在孔道中取向差异，解释了高对映选择性来源。
应用前景：
该方法不仅提升催化性能与稳定性，还为手性沸石功能化（如引入官能团、调控疏水性）提供了新途径。
文献详情
Ramón
de la Serna, Jaime Jurado-Sánchez, Carlos Márquez-Álvarez, et al.
Enzyme-like Enantioselectivity in GTM Chiral Zeolite Catalysts upon
Preactivation of Ge Sites, J. Am. Chem. Soc. (2025)
DOI: 10.1021/jacs.5c12567
全文链接
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c12567
