基于Pd材料催化的Suzuki交叉偶联反应是一种构建C-C键的实用方法。尽管包括金属负载的催化剂和金属间的催化剂在内的多相催化剂可以提供简单的反应条件和催化剂的可重复使用性，但是在单个催化剂中同时实现高催化活性，耐久性和Pd-原子经济性目前仍然充满挑战性。
近日，日本东京工业大学Hideo Hosono，Yangfan Lu报道了Pd-ZrC材料的合成，在Pd-ZrC中，金属间ZrPd3 NPs嵌入在纳米多孔ZrC NPs表面上。然后展示了将这种材料作为催化铃木交叉偶联反应的高效和稳定的催化剂。
文章要点
1）由于ZrPd3和ZrC具有相同的阳离子，因此可以通过简单的煅烧PZSA和醋酸Pd合成了Pd-ZrC。通过这种方法，研究人员发现在ZrC NPs上原位生成了纳米孔结构，可作为一种具有高表面积（444 m2 g−1）的载体。所生成的ZrPd3的颗粒尺寸约为2 - 4 nm，因此，与之前报道的Y-Pd金属间催化剂相比，尽管所制备的Pd-ZrC的Pd含量要低得多（1 wt %），然而其存在更多暴露的Pd活性位点。
2）由于Pd位点带负电荷，并且Pd-ZrC具有很强的供电子能力，因此在室温下对Suzuki交叉偶联反应具有很高的催化性能。对于这种催化剂，其周转频率（TOF）高达2943 h-1，大大超过了商用催化剂如Pd/C的报告值（TOF = 193 h-1）。此外，由于Pd活性位通过ZrPd3的晶格骨架得以稳定，因此即使在15个反应循环后，Pd-ZrC的催化活性也没有降低。
该研究结果表明，将金属间催化剂与载体结合可以有效改善贵金属基催化剂的活性，耐久性和原子经济性。
Yangfan Lu, et al, Intermetallic ZrPd3‑Embedded Nanoporous ZrC as an Efficient and Stable Catalyst of the Suzuki Cross-Coupling Reaction, ACS Catal. 2020
DOI: 10.1021/acscatal.0c03416
https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03416