来源：X-MOL
开发分子结构与催化功能同时编码的晶体多孔催化剂，对于将二氧化碳转化为高附加值化学品至关重要。本研究通过将三氟甲基取代的多羧酸连接基与镧系簇导向组装相结合，制备了一种氟化二维铒有机框架材料NUC-235。活化后的材料NUC-235a保持了稳定的层状结构，并提供了富含开放Er³⁺节点、吡啶衍生的碱性位点、质子响应羧基基序和极性氟化区域的易于接近的平面纳米腔。这种精心设计的孔界面形成了一个协同反应口袋，增强了局部二氧化碳亲和力，强化了环氧化物活化，引导了溴化物辅助的开环反应，并稳定了碳酸盐形成过程中的高能中间体。在无溶剂条件下，NUC-235a 对 CO₂ 与苯乙烯氧化物的偶联反应表现出优异的非均相催化性能，苯乙烯碳酸酯的收率高达 98.5%，且具有广泛的底物适用性、良好的循环稳定性、稳定的孔隙率以及几乎检测不到的铒释放。理论计算进一步表明，以铒为中心的反应路径是主要的催化途径，而 CO₂ 的引入决定了整体动力学势垒。其优异的活性归因于路易斯酸性、路易斯碱性、氢键和氟化区域之间的协同电子通讯，这种通讯重塑了过渡态的能量。本研究强调了一种基于结构-功能的设计策略，用于构建能够高效且可循环利用的 CO₂ 到碳酸酯转化的镧系金属有机框架（MOF）催化剂。