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在酶中，活性位點殘基的功能不同以促進化學反應。但是，合成催化劑很少能實現這種角色專業化的分工。基于此，陜西師范大學曹睿教授和張學鵬副教授（共同通訊作者）等人報道了利用兩個順式或反式排列的陽離子N, N, N-三甲基芐胺基團修飾的Fe卟啉催化CO₂還原。

在文中，作者報道了以順式排列的兩個陽離子基團修飾的Fe卟啉1的合成和CO₂RR活性，顯示出Fe卟啉對電催化CO₂轉化為CO具有活性和選擇性。與帶有中間體-鄰-三甲基苯胺的Fe卟啉不同，其中陽離子單元遠離Fe中心，作者在1中將兩個三甲基芐胺單元直接懸掛在卟啉平面上。作為對照，還合成了Fe卟啉2-4。配合物2有兩個反式排列的陽離子單元，而3和4分別帶有一個和零個懸掛在卟啉上的陽離子單元。

催化研究表明，CO₂RR活性順序為1 > 2 > 3 > 4。密度泛函理論（DFT）研究表明，1的兩個陽離子單元比單個陽離子單元更有效地改善CO₂結合，更重要的是它們可以促進C-O鍵斷裂通過各自與CO₂加合物和苯酚質子源以合作的方式相互作用。該工作對于展示合成分子催化劑的示例具有重要意義，該催化劑使用角色專用策略進行底物活化。

Role-Specialized Division of Labor in CO₂ Reduction with Doubly-Functionalized Iron Porphyrin Atropisomers. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202209602.

https://doi.org/10.1002/anie.202209602.

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曹睿/張學鵬Angew：雙功能Fe卟啉阻轉異構體在CO2還原中的作用

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