Fe一直被認為是符合可持續化學的一種理想催化材料。但是,液相加氫催化反應的傳統Fe催化劑一直具有活性較低的問題,而且在空氣中不穩定,嚴重限制了它們在實際應用中的廣泛適用性。
有鑒于此,大阪大學Takato Mitsudome等報道將高活性且在空氣中穩定的Fe2P納米粒子修飾在ZrO2上得到Fe2P NC/ZrO2,其能夠作為醛和酮的還原胺化催化劑。Fe2P NC/ZrO2催化劑在克級規模和連續的流動相反應條件都具有廣泛的底物適用性、較高的回收性以及擴展性。
本文要點:
(1)
這種催化劑利用了Fe2P納米晶體與ZrO2載體之間的金屬-載體協同效應,其活性比傳統的Fe納米粒子高313倍。通過深入的機理研究,表明Fe2P與ZrO2之間獨特的相互作用顯著加速了Schiff堿的氨解反應,這是提高催化反應效率的關鍵。
(2)
這項研究為Fe基催化設定了新標準,提供了一種有可能替代貴金屬的催化劑,為可持續化學制造和綠色有機合成提供幫助。
參考文獻
Tomohiro Tsuda, Hiroya Ishikawa, Min Sheng, Motoaki Hirayama, Satoshi Suganuma, Ryota Osuga, Kiyotaka Nakajima, Junko N. Kondo, Sho Yamaguchi, Tomoo Mizugaki, and Takato Mitsudome*, Highly Active and Air-Stable Iron Phosphide Catalyst for Reductive Amination of Carbonyl Compounds Enabled by Metal–Support Synergy, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c18611
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c18611