清华王定胜&广西师大唐海涛&东北大学李文豪 Angew：磷掺杂单原子铜催化剂在喹唑啉酮阴极还原反应中的氧化还原介质作用

第一作者： Xin-Yu Wang

通讯作者：王定胜、唐海涛、李文豪

通讯单位： 清华大学、广西师范大学、东北大学

利用清洁电能激活惰性化合物已经引起了极大的关注。有机电合成中的均相氧化还原介质（ RMs ）是实现这一目的的有效平台。然而，了解 RM 在操作条件下的电子结构，电极表面的电子传递过程以及衬底吸附 - 解吸动力学仍然具有挑战性。

本文合成了一种具有 CuN ₃ P ₁ 微配位结构的 Cu 单原子催化剂（ SAC ，命名为 Cu-N-P@NC ），并将其作为一种独特的阴极氧化还原介质。

要点 1. 本文合成了具有 CuN ₃ P ₁ 配位结构的 Cu-SAC ，作为一种独特的阴极氧化还原介质。稳定的 CuN ₃ P ₁ 配位有效地减轻了催化剂的浸出、聚集和失活。 Cu-SAC 表现出非常高的催化活性和底物相容性，在克级生产中运行平稳。

要点 2 . 结果表明，在配位体系中引入磷原子优化了 SACs 的电子金属 - 载体相互作用，增强了催化剂和底物之间的吸附 - 解吸动力学。利用这种 SACs 策略，在惰性喹唑啉酮框架的电还原偶联开环反应中取得了突破。

图 3 ： a) 单原子电极的合成。 b) Cu-N-P@NC 的 HR-TEM 图像。 c) 和 d) ，利用能量色散 x 射线光谱学确定 Cu-N-P@NC 的元素映射。 e) ， Cu-N-P@NC 的 AC HAADF-STEM 图像。 f), Cu-NP@NC ， Cu 箔， CuCl ₂ 和 Cu ₂ O 的 XANES 。 g) ， FT-EXAFS 和 Cu-N-P@NC 的拟合，铜箔和 CuO 的 FT-EXAFS （下一个）。

图 5 ： a) 探索天然醇底物的适用性。 b) 间歇式反应器（以 3a 为例， 0.3 mmol 标度， TON 可达 2457 ）。 c) Cu-N3P1 电极回收实验。 d) 新电极和用过电极的状况比较。 e) 克级反应器 ( 以 3a 为例， 10 mmol 规模，产率 66% (1.749 g) ， TON 可达 17600 。

参考文献： Xin-Yu Wang, Wan-Jie Wei, Si-Yu Zhou . et al. Phosphorus-Doped Single Atom Copper Catalyst as a Redox Mediator in the Cathodic Reduction of Quinazolinones . Angew . (202 5 ).

文献链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202505085

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