本网讯 近日，我校化学化工学院功能材料研究所在超分子光催化与人工光合作用领域取得重要进展，成功构建了一种可模块化调控活性氧生成路径的卟啉基超分子有机框架体系，实现了光生单线态氧与超氧自由基的可切换调控，为发展高效、绿色的可控光催化反应提供了全新思路。
目前，活性氧（ROS）在光催化有机合成与人工光合作用过程中发挥着至关重要的作用，是实现光能向化学能高效转化的关键反应物种。然而，传统卟啉类光敏剂在光激发后天然倾向于经Ⅱ型能量转移途径产生单线态氧（1O2），难以有效调控Ⅰ型电子转移路径生成超氧自由基（O2•‒），从而在很大程度上限制了反应体系的选择性调控能力与底物适用范围。针对这一国际前沿科学问题，研究团队基于主–客体识别构筑了结构有序的卟啉超分子有机框架（SOF），并创新性引入小分子电子转移介质（ETMs），首次在同一超分子框架体系中实现了对1O2与O2•‒两条ROS生成路径的模块化、可切换调控，从机制层面突破了经典卟啉光敏剂对Ⅱ型路径的固有依赖，为构建具有可编程反应选择性的人工光催化体系提供了新的理论基础与技术路径。
基于该独特的ROS可编程调控特性，研究团队进一步发展了具有反应选择性的绿色光催化体系：在不添加ETMs条件下，SOF选择性激发1O2，实现膦化合物的高效氧化；引入ETMs后，体系切换至O2•‒主导路径，在水相、无过渡金属条件下高效实现硫醇–烯烃偶联及硫醚选择性氧化。该工作首次展示了通过超分子策略实现“同一光催化体系—不同ROS输出—不同反应类型选择性转化”的新范式，为多功能光催化材料的理性设计提供了全新思路。
上述研究不仅在机制层面提出了ETM介导ROS路径切换的普适策略，而且在应用层面构建了符合绿色化学原则的可持续光催化体系，兼具基础创新性与应用潜力，充分体现了学校在超分子光化学与自组装领域的原创研究实力，为学校70周年校庆献上了一份高水平学术成果。
目前，该研究成果以“Electron Transfer Mediator–Enabled Modular Control of1O2and O2•‒Generation in Porphyrin Supramolecular Frameworks for Selective Photosynthesis”为题，发表于化学领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition（自然指数期刊，影响因子：17）。化工学院刘文强博士和硕士研究生王发栋为论文共同第一作者，邢令宝为论文通讯作者，山东理工大学化学化工学院为第一通讯单位。
