張澤會(huì)教授與大連化物所戴文研究員合作在Cell子刊Chem上發(fā)表重要研究成果
近日，張澤會(huì)教授與大連化物所戴文研究員，在非均相催化C-C鍵連續(xù)斷裂及功能化研究方面取得新進(jìn)展。合作團(tuán)隊(duì)將一種制備簡(jiǎn)單的錳氧化物作為多相催化劑，應(yīng)用在C-C鍵斷裂及功能化反應(yīng)中，實(shí)現(xiàn)了一系列多相催化轉(zhuǎn)化，包括伯/仲醇、鄰二醇、木質(zhì)素模型化合物及生物活性分子等化合物中C-C鍵的連續(xù)斷裂制備酰胺和腈類化合物。
C-C鍵是一種普遍存在于有機(jī)化合物中的重要化學(xué)鍵，它的直接斷裂及功能化在石油化工、藥物合成、精細(xì)化學(xué)品等領(lǐng)域具有十分重要的作用。醇類衍生物來源廣泛、易于獲取，通過醇類衍生物中C-C鍵的連續(xù)斷裂和功能化來獲取高附加值化學(xué)品已成為一種具有廣闊前景的合成策略。依據(jù)這一策略發(fā)展高效非均相催化體系，對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。
在上述研究背景下，合作團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種簡(jiǎn)單、高效的多相催化體系。該體系利用制備方法簡(jiǎn)單的錳氧化物為多相催化劑、分子氧為氧化劑、氨氣為胺源，在溫和條件下實(shí)現(xiàn)了催化伯/仲醇、鄰二醇等一系列醇類化合物中C-C鍵的連續(xù)斷裂制備酰胺和腈類化合物，并通過控制改變反應(yīng)環(huán)境，對(duì)酰胺和腈類產(chǎn)物的選擇性進(jìn)行調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，該方法的放大實(shí)驗(yàn)仍具有較高的產(chǎn)物選擇性，且催化劑多次循環(huán)后依舊保持穩(wěn)定的產(chǎn)品收率，在工業(yè)化方面具有重要參考價(jià)值。并且，該方法也成功實(shí)現(xiàn)了高效、高選擇性生物質(zhì)到酰胺的轉(zhuǎn)化，豐富和升級(jí)了生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化路線；還為含羥基藥物、農(nóng)藥及生物活性分子等先導(dǎo)化合物的改造與修飾提供了一條高效、通用的新途徑，在創(chuàng)新藥物研究方面具有重要作用。
相關(guān)研究成果以“Heterogeneous Manganese Oxide-Catalyzed Successive Cleavage and Functionalization of Alcohols to Access Amides and Nitriles”為題，于近日發(fā)表在《化學(xué)》（Chem，doi.org/10.1016/j.chempr.2022.02.021）上。該工作的共同第一作者是我所02T6組的助理研究員何培培和博士后陳波。上述研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。(文/圖 何培培)
