1,2,3,4-四氫喹啉及其衍生物是一類非常重要的氮雜環(huán)化合物,有著重要的生物活性和藥理作用。近年來,利用催化氫化制備1,2,3,4-四氫喹啉的方法得到了長足的發(fā)展,但這些方法需要使用高壓氫氣、反應(yīng)溫度高、且往往需要貴金屬催化劑的參與。因此,開發(fā)溫和條件下選擇性喹啉還原制備四氫喹啉的催化體系具有重要意義。另一方面,氮摻雜碳材料負(fù)載的過渡金屬(Fe,Co,Ni)催化劑在多相催化領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注,碳載體獨特的理化性質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)金屬的高效負(fù)載,氮原子的摻雜可以修飾金屬的配位環(huán)境,在有機小分子轉(zhuǎn)化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)越的催化性能。
基于此,華中科技大學(xué)唐從輝研究員團隊通過“配位-負(fù)載-熱解法”制備了氮摻雜碳負(fù)載的Co@CoO核殼催化劑。在該催化劑的參與下,以氨硼烷為氫源、乙腈為溶劑、空氣氛圍中、于65 ℃的溫和條件下實現(xiàn)了對多種氮雜芳烴的高效高選擇性還原。即使是還原敏感官能團如酯基、氰基、酰胺在該體系也可兼容,僅實現(xiàn)氮雜環(huán)的選擇性轉(zhuǎn)化。此外,克級規(guī)模的放大反應(yīng)也順利實現(xiàn),同時得到的四氫喹啉類產(chǎn)物也可進一步轉(zhuǎn)化為重要的藥物分子。該研究不僅為氮雜芳烴的溫和還原提供了一條綠色通用的途徑,而且可用于高附加值藥物的合成,具有較好的應(yīng)用前景。 論文信息 Core-Shell Nano-Cobalt Catalyzed Chemoselective Reduction of N-Heteroarenes with Ammonia Borane Sanxia Chen, Wenxuan Xue, Prof.?Dr. Conghui Tang ChemSusChem DOI: 10.1002/cssc.202201522