直接对C(sp³)-H键氧化胺基化是一种具有前景的合成酰胺方法学，然而传统经典催化反应体系进行该反应需要使用过渡金属催化剂和复杂的合成过程。

有鉴于此，兰州化学物理研究所李福伟等报道直接有效的对甲基位点C-H键进行氧化胺基化反应，该反应通过非金属多孔碳作为催化剂，实现了将广泛的N杂环分子中的甲基位点转化为酰胺官能团。

本文要点：

（1）

为理解碳催化剂的结构-催化反应活性之间的关系，作者分别进行N、P掺杂调控多孔碳材料的表面官能团（构建了羟基、羧酸、磷酸等酸性官能团）、调节多孔碳的石墨化程度。随后通过催化剂表征、动力学研究、液相吸附实验、DFT理论计算等方法结合，说明碳催化剂的优异催化反应活性通过表面酸性官能团（羟基、羧酸、磷酸）、提高石墨化程度实现丰富的石墨烯边缘暴露位点。其中多孔碳催化剂的酸性官能团用于吸附分子，石墨烯边缘位点活化O₂。

（2）

反应情况。以修饰甲基的杂环芳烃作为反应物，以脲作提供酰胺化的试剂，O₂作为氧化剂，在140 ℃和2 MPa氧气气氛中进行反应。

（3）

反应机理。相关表征结果显示，N掺杂能够降低碳材料的石墨化程度，P掺杂提高界面含氧官能团浓度。作者通过反应动力学、液相吸附实验、DFT计算等结合，提出该反应的机理。

参考文献

Xiangdong Long, Jia Wang, Guang Gao, Chao Nie, Peng Sun, Yongjie Xi, and Fuwei Li*, Direct Oxidative Amination of the Methyl C–H Bond in N-Heterocycles over Metal-Free Mesoporous Carbon, ACS Catal. 2021, 11, 10902–10912

DOI: 10.1021/acscatal.1c02264

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c02264