建立高效率氫化反應策略對于制備多種多樣的精細化學品非常重要,尤其是使用分解水過程獲得清潔和安全的氫源合成芳香胺。
有鑒于此,重慶大學黃尋、Meng Wang等報道通過尿素輔助水熱-煅燒兩步法合成了擔載于泡沫Ni基底(NF)上的CuCo2O4尖晶石作為催化劑,作為電極能夠進行芳香硝基化合物電催化還原為芳香胺。
本文要點
要點1. 擔載于Ni基底上的CuCo2O4尖晶石催化劑在電催化反應過程中原位形成Cu催化活性位點,在電催化還原反應中能夠將p-硝基苯酚選擇性還原為p-氨基苯酚,轉化率和選擇性分別達到95.8 %和97.2 %。
要點2. CuCo2O4/NF的催化反應性能比其他MCo2O4/NF (Mn, Fe, Co, Zn)催化劑的轉化率和選擇性更高。CuCo2O4/NF的電催化反應活性能夠在達到240 mA cm-2較高的電流密度保持較高的法拉第效率(89.0 %),因此有望用于大規(guī)模工業(yè)化精細化學品合成的過程。當底物中含有其他取代基時,通過將容易被破壞的官能團保護,對硝基官能團的還原同樣實現了較高的產率。
Shutao Wu, Xun Huang*, Hongliang Zhang, Zidong Wei, and Meng Wang*, Efficient Electrochemical Hydrogenation of Nitroaromatics into Arylamines on a CuCo2O4 Spinel Cathode in an Alkaline Electrolyte, ACS Catal. 2022, 12, 58–65DOI: 10.1021/acscatal.1c03763https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c03763