使用分子H2對酰胺進行催化加氫,是合成有價值有機胺的具有吸引力的方法,并且有機胺可用于制備多種多樣的有機化合物。雖然在溫和的H2壓力下實現(xiàn)高效的酰胺加氫反應(yīng)受到人們的期待,溫和的H2壓力條件可以避免專門的高壓技術(shù),但是如何實現(xiàn)這一過程具有非常大的挑戰(zhàn)性。
有鑒于此,馬克思·普朗克化學(xué)能轉(zhuǎn)換研究所Alexis Bordet等報道展示了利用標準負載型催化劑進行的磁催化能夠在溫和條件下實現(xiàn)前所未有的酰胺加氫反應(yīng)。
本文要點:
(1)
這項研究將廣泛可得的商業(yè)化Al2O3負載Pt的ICNPs@Pt/Al2O3催化劑用碳化鐵納米顆粒(ICNPs)進行功能化處理,從而實現(xiàn)局部快速磁感應(yīng)加熱,通過熱能傳遞激活相鄰的Pt活性位點。
ICNPs@Pt/Al2O3催化劑置于交流磁場中,能夠在150 ℃反應(yīng)溫度,3 bar甚至環(huán)境壓力的H2下,對一系列酰胺進行加氫,并且實現(xiàn)了高活性和高選擇性。ICNPs@Pt/Al2O3催化劑能夠?qū)δM的間歇性和可再生能源的波動變化的供電實現(xiàn)適應(yīng)性的響應(yīng)。
(2)
這項工作可能為實驗室規(guī)模以及生產(chǎn)規(guī)模的大幅度提高酰胺加氫反應(yīng)的實用提供幫助,比較廣泛的驗證磁催化這一新興領(lǐng)域在合成化學(xué)領(lǐng)域的巨大潛力。
參考文獻
Lin, SH., Ahmedi, S., Kretschmer, A. et al. Low pressure amide hydrogenation enabled by magnetocatalysis. Nat Commun 16, 3464 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-58713-6
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58713-6