中科院開發還原胺化催化劑

近日，中科院青島生物能源與過程研究所王光輝研究員團隊開發了一類碳摻雜且顆粒尺寸可控的NiCx新型催化劑。這類催化劑在生物質基羰基化合物還原胺化制備伯胺和亞胺的反應中，表現出優異的活性、選擇性以及穩定性，具有良好的工業化應用前景。

伯胺和亞胺是重要的有機化工原料，在生產合成樹脂及塑料、吸附劑、染料、香料、藥物和化妝品等領域具有廣泛的應用價值。近年來，過渡金屬基非均相催化劑被大量應用于還原胺化反應中，引起人們的廣泛關注。但是，在還原胺化腐蝕性的反應環境中，金屬基催化劑的穩定性較差。因此，如何提高金屬基催化劑在還原胺化反應中的穩定性仍存在挑戰。

為解決上述問題，該研究團隊以聚合物球為還原劑、碳源和尺寸控制劑，首先在聚合物表面原位生長類水滑石基前驅體，隨后采用惰性氣氛中焙燒自還原的方法實現NiCx 新型催化劑的合成，并在合成過程中通過調變聚合物的量，制備了顆粒尺寸分別為7.5 nm（NiAl-10）和47.5 nm（NiAl-5）的兩種催化劑，并證明通過改變催化劑的顆粒尺寸，可以實現伯胺和亞胺選擇性的定向調控。

此外，由于催化劑表面NiCx 的形成，NiAl-10 和NiAl-5 催化劑表現出優異的催化穩定性，而且循環過程中伯胺和亞胺的選擇性均始終大于99%。此外，NiAl-10 和NiAl-5 催化劑及還原胺化體系對于多種羰基化合物的還原胺化反應均表現出優異性能，具有良好的工業化應用前景。