近日，學(xué)院賀捷博士/張澤會(huì)教授團(tuán)隊(duì)在光催化選擇性合成含氮化合物方面取得重要研究進(jìn)展，該研究成果以“Hydrogen-Bond-Mediated Formation of C-N or C=N Bond during Photocatalytic Reductive Coupling Reaction over CdS Nanosheets”為題在化學(xué)類國(guó)際頂級(jí)期刊Angewandte Chemie International Edition上發(fā)表（原文鏈接： https://doi.org/10.1002/anie.202404515）。
醛基化合物和硝基化合物的還原胺化通常是合成含有C=N鍵或C?N鍵化合物的直接方法。目前已有研究報(bào)道了不同催化體系合成含有C?N鍵。然而，從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度而言，C=N鍵很容易被進(jìn)一步加氫還原成C?N鍵。近年來(lái)，溶劑誘導(dǎo)的產(chǎn)物選擇性控制因其簡(jiǎn)單易行而受到了廣泛關(guān)注，但溶劑誘導(dǎo)的光催化選擇性合成鮮有報(bào)道。基于此，賀捷博士/張澤會(huì)教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了通過(guò)溶劑誘導(dǎo)的氫鍵橋促進(jìn)光催化還原偶聯(lián)高選擇性形成C?N或C=N鍵的新方法。控制實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論計(jì)算表明，在乙腈溶劑中，以甲酸和甲酸鈉作為氫供體，CdS納米片在光照下催化硝基化合物與醛基化合物進(jìn)行還原偶聯(lián)可選擇性地生成含有C=N鍵的亞胺；而在甲醇溶劑中，由于氫鍵的激活作用，C=N鍵會(huì)很容易被氫化成C?N鍵。實(shí)驗(yàn)和理論研究揭示了在甲醇中，羥基與亞胺中的C=N基團(tuán)的氮原子之間構(gòu)建氫鍵橋，有助于光照下氫原子從CdS表面轉(zhuǎn)移至亞胺中的N原子，導(dǎo)致C=N鍵的快速加氫還原，形成帶有C?N鍵的二級(jí)胺。這項(xiàng)研究提供了一種光催化選擇性合成C=N和C?N鍵的新穎策略，為溶劑誘導(dǎo)的光催化高選擇性合成高附加值產(chǎn)品提供了啟示。
賀捷博士2021年入職中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，主要從事光催化生物質(zhì)轉(zhuǎn)化和選擇性有機(jī)合成相關(guān)研究工作，已獲批國(guó)家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金和武漢市知識(shí)創(chuàng)新專項(xiàng)項(xiàng)目，并以第一作者（含共同）和通訊作者在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Green Chem., Appl. Catal. B等Top期刊發(fā)表了相關(guān)研究成果。張澤會(huì)教授領(lǐng)銜的綠色合成催化學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)聚焦于生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制備生物基聚合材料單體及含氮精細(xì)化工產(chǎn)品、光催化有機(jī)合成等研究，近年來(lái)在Nat. Comm.、Sci. Adv.、Chem、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.等國(guó)際知名期刊發(fā)表了系列重要成果，為相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。
作者：賀捷 責(zé)編：王立 審核：祁帆 發(fā)布：艾麗菲拉 發(fā)布時(shí)間：2024-4-23
