利用氧化氮废物进行C-N偶联化学的电催化转化是一个极具潜力的研究领域,有望作为一种可持续的方法用于生成有机氮化合物。目前应用最广泛的C-N偶联反应是还原胺化反应。
基于此,2025年3月10日,耶鲁大学王海梁等人在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Electrocatalytic Reductive Amination of Aldehydes and Ketones with Aqueous Nitrite》的研究论文。
在本工作中,作者开发了一种替代性的电化学还原胺化反应,该反应可以在中性水溶液电解液中进行,以亚硝酸盐作为含氮反应物,并通过肟中间体完成反应。
作者开发了一种适用于肟电合成的亚硝酸盐还原电催化剂的选择标准,并在此过程中发现钯(Pd)是一种高效的催化剂,其在-0.21 V的电位下,肟的法拉第效率可达到82%。羰基反应物的脂肪族或芳香族结构会影响催化剂的效率,芳香族底物会导致肟的形成受到抑制,并且羰基会被还原为醇,从而产生不利影响。
作者开发了一种Pb/PbO电催化剂,能够在中性水溶液电解液中选择性地进行肟的还原反应。以丙酮为模型底物,研究人员展示了一种高效的一步法、两步电化学反应,用于将丙酮转化为异丙胺,产率达到85%,整体法拉第效率为50%。
Electrocatalytic Reductive Amination of Aldehydes and Ketones with Aqueous Nitrite, J. Am. Chem. Soc. 2025.https://doi.org/10.1021/jacs.4c16344
