【解读】Angew：利用单原子铁催化剂合成胺

科学温故社 · 公众号 · · 2024-07-03 08:15

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具有高活性和高稳定性的可分离金属非均相催化剂是推进可持续和低消耗化学合成的关键。而开发更实用且耐用的铁基催化剂是有机合成的核心内容，特别是在与生命科学应用相关的化学产品的制备中。最近，捷克俄斯特拉发技术大学（VSB）Radek Zbořil与德国莱布尼茨催化研究所Matthias Beller和Rajenahally V. Jagadeesh课题组实现了新型单原子铁催化剂（Fe-SACs）的制备，该催化剂在制备不同种类的胺方面具有前所未有的潜力。Fe-SACs的合成方法是基于Fe-氮络合物在SiO ₂ 上的热解和随后的二氧化硅去除，从而形成独特的介孔N-掺杂碳载体，孔径由原始二氧化硅纳米颗粒的大小所控制。由此产生的稳定且可重复使用的Fe-SACs可以实现氨和胺与醛和酮进行还原胺化，得到各一系列一级、二级和三级胺。值得注意的是，包括N-甲基化产物以及药物、农用化学品和其他生物分子（氨基酸酯和酰胺）等均可利用Fe-SACs实现合成。

图1. 单原子铁催化剂的合成（图片来源： Angew. Chem. Int. Ed. ）

图2. 底物范围（图片来源： Angew. Chem. Int. Ed. ）

图3. 稳定性和可回收性（图片来源： Angew. Chem. Int. Ed. ）

论文信息

Zhuang Ma, Chakreshwara Kuloor, Carsten Kreyenschulte, Stephan Bartling, Ondrej Malina, Michael Haumann, Prashanth W. Menezes, Radek Zbořil*, Matthias Beller*, and Rajenahally V. Jagadeesh*. Development of iron-based single atom materials for general and efficient synthesis of amines, Angew. Chem. Int. Ed. , 2024 , https://doi.org/10.1002/anie.202407859.

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