通过电催化C-N偶联合成α-氨基酸受到人们的广泛关注，这是因为电催化反应具有条件温和、反应参数可调控、原子经济性等优势。但是电催化合成α-氨基酸的产量仍难以满意。

有鉴于此，湖南大学邹雨芹教授等报道通过原子分散性Fe原子修饰在TiO₂缺陷上构筑adFe-TiO_x/Ti电催化剂。

本文要点：

（1）

adFe-TiO_x/Ti电催化剂对乙醛酸GA（glyoxylic acid）的转化率达到≈100 %，产物的甘氨酸选择性达到80.2 %。电化学实验和理论计算研究表明原子分散的Fe（_adFe）和阳空穴（O_v）增强乙醛酸GA（glyoxylic acid）、乙醛肟GO（glyoxylic oxime）、硝酸盐（NO₃^-）的吸附。_adFe位点能够促进NO₃^-还原为NH₂OH的H₂NO*→H₂NOH*步骤以及GO还原为甘氨酸的NH-CH₂-COOH*→NH₂-CH₂-COOH*步骤。

（2）

通过同步辐射SR-FTIR表征和微分电化学质谱（DEMS）表征，验证了耦合的反应路径和关键中间体。通过_adFe-TiO_x/Ti合成了六个α-氨基酸化合物，展示了这种电化学合成α-氨基酸方法的应用，这项工作开发了C-N偶联合成α-氨基酸的高效电催化剂。

参考文献

Zhonghuan Zhu, Yimin Jiang, Leitao Xu, Qizheng An, Ta Thi Thuy Nga, Junlin Chen, Yun Fan, Qinghua Liu, Chung-Li Dong, Shuangyin Wang, Yuqin Zou, Highly Efficient Synthesis of α-Amino Acids via Electrocatalytic C-N Coupling Reaction Over an Atomically Dispersed Iron Loaded Defective TiO₂, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202409864

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202409864