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【48812】中科院大连化物所王峰研究员团队:生物质多元醇光催化反响制备乙醇胺和乙二胺类化合物

  生物质多元醇催化转化制备高的附加价值胺类化合物具有极端重大意义。但是,要转化得到乙醇胺或乙二胺类产品,多元醇分子需求产生可控的C–C键开裂,并进一步串联复原胺化反响进程,现在常用双催化剂系统而且反响条件较为严苛。

  近来,中国科学院大连化学物理研究所王峰研究员团队使用光催化氧化-复原耦合办法,经过构建双活性位点Cu/TiO2催化剂,完成温文条件下生物质多元醇C–C键开裂和转氢复原胺化的一锅法反响进程,乙醇胺和乙二胺类产品的收率最高到达60%。

  在光照激发下,TiO2上的光生空穴催化选择氧化多元醇,使其经过逆羟醛缩合C–C键开裂生成C2中间体。负载金属铜具有十分杰出的转氢活性,可以有用使用光生电子和活性氢物种进行复原胺化进程。一起,Cu/TiO2催化剂也可以有用安稳C2中间体,有利于乙醇胺和乙二胺的生成。经过比照不同底物的反响以及中间体捕获试验,估测存在两条反响途径:甘油直接氧化开裂C–C键生成乙二醇自由基,进一步复原胺化生成乙醇胺;甘油先胺化生成C3含氮中间体,再进一步氧化C–C键开裂和复原胺化生成乙二胺类产品。

  同位素试验证明,转氢复原进程中的氢源来自于胺底物分子。原位表征依据成果得出,在光催化反响进程中,光生电子将催化剂上的氧化态铜复原成金属铜,金属铜作为转氢活性中心,结合光生电子复原生成的活性氢物种完成复原胺化。

  该催化系统关于生物质多元醇与不一样的品种的胺反响生成乙醇胺和乙二胺类化合物都表现出杰出的催化活性,且无需外加氢气和碱添加剂。这项工作为从生物质制备含氮化合物供给了一种新的思路。

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