Nature子刊:双金属析氢催化策略驱动末端C-H官能化

发布时间:2025-10-06

本网讯材料科学与工程学部)近日,我校材料科学与工程学部李漫波教授与张胜副教授团队,在电催化合成领域取得重要进展。他们开发出一种钴/钾双金属析氢催化策略,成功实现了烯烃衍生物末端C-H键的精准官能化。相关研究成果以“Bimetallic [Co/K] hydrogen evolution catalyst for electrochemical terminal C-H functionalization”为题在国际顶级期刊《Nature Communications》上在线发表(DOI: 10.1038/s41467-025-63914-0)。安徽大学张胜副教授为第一作者及通讯作者,李漫波教授为共同通讯作者,安徽大学为第一通讯单位。该工作是我校在“电催化合成”研究领域的显著进展之一。

 

1. 发表论文首页

析氢反应是能源化学领域中的关键过程,开发高效析氢催化剂对于推动其实际应用具有重要意义。同时,高性能析氢催化剂的发展也为有机分子中CH键的还原断裂提供了新策略,有助于促进新型有机转化反应的开发。受天然氢化酶结构的启发,研究团队将过渡金属钴与碱金属相结合,通过原位生成高活性金属氢物种,显著提升了析氢反应的催化效率。研究发现,碱金属的离子半径及其金属性对催化活性具有决定性影响,其中钴/钾双金属催化剂表现出最优的催化性能。该催化体系能够高效逆转烯烃衍生物的反应位点,实现其末端CH键的高立体选择性氨甲基化,这一转化过程在传统方法中难以实现。该方法为多种手性胺类化合物及相关手性吡咯啉结构的高效构建提供了新途径,并展现出可克级规模放大、优异的区域选择性和化学选择性等突出优势。本研究在能源化学与合成化学之间架起了桥梁,为发展新型电催化模式提供了新思路。

 

图 2. 双金属析氢催化策略驱动末端C-H官能化

 

 

返回原图
/