Галогенные органические каркасы (XOFs) представляют собой новый класс органических каркасных материалов, в которых слабые электростатические взаимодействия между положительно заряженными галогенными узлами и противоионами обеспечивают платформу для функциональной модификации. Однако использование этой особенности для стабильного закрепления металлических активных центров и изучения влияния типа галогенной связи на каталитическую активность остается сложной задачей. В настоящем исследовании в качестве органического лиганда использовали 1,3,5-три(4-пиридин)бензол (TPy) и с помощью стратегии катионного обмена успешно построили двумерные галогенные органические каркасы XOF(Br)-TPy-BF₄ и XOF(I)-TPy-BF₄, основанные на взаимодействиях [N…Br…N]⁺ и [N…I…N]⁺. На этой основе с использованием стратегий анионного обмена и in situ восстановления успешно подготовлен гетерогенный катализатор с устойчиво загруженным Pd(0) – XOF(Br/I)-TPy-Pd⁰. Этот катализатор продемонстрировал хорошую каталитическую активность и совместимость с субстратами в типичной реакции кросс-сочетания C―C в условиях воздуха. Сравнительное исследование показало, что тип галогенного центра вследствие различий в длине связи, поляризации и локальной микросреде значительно влияет на каталитическую активность, при этом выход продуктов по XOF(Br)-TPy-Pd⁰ обычно выше, чем у XOF(I)-TPy-Pd⁰. Данное исследование не только демонстрирует потенциал галогенных органических каркасов как проектируемых носителей в гетерогенном каталитическом применении, но и предлагает новый подход к оптимизации свойств металл-нагруженных катализаторов через регулирование галогенных центров.

Галогеновые органические каркасы; анионный обмен; наночастицы палладия; реакция сопряжения C―C; гетерогенный катализ