将CO2还原为具有附加值的化学品，是近年来人们认为能对温室气体丰度逐渐攀高的一种解决问题的方式。CO2 还原的其中一个重要问题在于选择性，因为CO2可以还原为CO、HCOOH、CH3OH、CH4或其他C2和C3烃类。在这方面，现在也已有几种过渡金属基催化剂可以选择性地将CO2还原为CO。但是，却鲜有第一排过渡金属配合物能直接将CO2还原为HCOOH。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
所以，最近，Indian Association for theCultivation of Science的Abhishek Dey教授基于过去通过捕获和表征这种反应所涉及的中间体，从而开发的铁卟啉还原CO2的机理的研究中，设想了一种以修饰卟啉配体来改变铁卟啉的CO2还原选择性的方式。他们通过配体上铵的第二壳层氢键作用的诱导，可以促进铁卟啉将CO2还原为HCOOH的催化反应，并降低过程的过电位。
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该研究结果表明，通过应用设计带有铵基的铁卟啉，可以使用水作为质子源，进而催化CO2还原为HCOOH，产率可达97%，且没有检测到H2或CO的生成。
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该研究使用了FTIR、共振拉曼和穆斯堡尔光谱进行反应中间体的表征。
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他们发现，该修饰铁卟啉可活化处于配位在Fe（I）状态的CO2，并致使非常低的CO2还原过电位，即可减少配位在Fe（0）状态的CO2中间体形成。
参考文献：Activating the Fe(I) State of Iron Porphyrinoidwith Second-Sphere Proton Transfer Residues for Selective Reduction of CO2 toHCOOH via Fe(III/II)−COOH Intermediate(s)
J. Am.Chem. Soc. 2021, jacs.1c04392
原文作者：Sk Amanullah,† Paramita Saha,† and Abhishek Dey*
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c04392
