在酶中,活性位点残基的功能不同以促进化学反应。但是,合成催化剂很少能实现这种角色专业化的分工。基于此,陕西师范大学曹睿教授和张学鹏副教授(共同通讯作者)等人报道了利用两个顺式或反式排列的阳离子N, N, N-三甲基苄胺基团修饰的Fe卟啉催化CO2还原。在文中,作者报道了以顺式排列的两个阳离子基团修饰的Fe卟啉1的合成和CO2RR活性,显示出Fe卟啉对电催化CO2转化为CO具有活性和选择性。与带有中间体-邻-三甲基苯胺的Fe卟啉不同,其中阳离子单元远离Fe中心,作者在1中将两个三甲基苄胺单元直接悬挂在卟啉平面上。作为对照,还合成了Fe卟啉2-4。配合物2有两个反式排列的阳离子单元,而3和4分别带有一个和零个悬挂在卟啉上的阳离子单元。催化研究表明,CO2RR活性顺序为1 > 2 > 3 > 4。密度泛函理论(DFT)研究表明,1的两个阳离子单元比单个阳离子单元更有效地改善CO2结合,更重要的是它们可以促进C-O键断裂通过各自与CO2加合物和苯酚质子源以合作的方式相互作用。该工作对于展示合成分子催化剂的示例具有重要意义,该催化剂使用角色专用策略进行底物活化。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.