通过多相固体原子催化剂上的脱氢途径进行的交叉偶联反应为经济和可持续地精制简单有机底物提供了实用的解决方案。然而，目前该技术的应用受到许多固体催化剂的有限分子定义的阻碍。

近日，广西大学Taoyuan Liang，香港理工大学黄勃龙教授，Tsz Woon Benedict Lo证明了在多级USY沸石上支持的Cu-Co双原子活性位点可以使未保护的酚与吩噻嗪进行有效的交叉脱氢偶联(CDC)以形成胺化酚。

文章要点

1）通过微调Cu:M（M=Co、Ni、Cu和Zn）的组成成分，在USY沸石负载的Cu-Co上实现了催化剂的最佳反应活性。值得注意的是，它的转化率几乎是单原子Cu₁对应物的两倍，显示出卓越的反应性，反应条件简单且非强制性要求，即室温、空气（或O2）、甲醇作为溶剂，并且不含添加剂。

2）从回收实验来看，这些催化剂还显示出高催化稳定性，没有观察到金属浸出。从克级合成实验可以看出高合成应用。

3）通过结合催化测量、同步加速器X射线粉末衍射(SXRD)-Rietveld精修、探针辅助电子顺磁共振(EPR)来辨别涉及偶联伙伴“共吸附-共激活”以形成自由基物种的潜在催化机制)光谱学和密度泛函理论(DFT)计算。

参考文献

Tianxiang Chen, et al, Cu−Co Dual-Atom Catalysts Supported on Hierarchical USY Zeolites for an Efficient Cross-Dehydrogenative C(sp²)−N Coupling Reaction, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c00114

https://doi.org/10.1021/jacs.3c00114