【摘 要】
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芳胺及其衍生物是一类非常重要的有机原材料,广泛应用于医药、农药、染料、高分子等领域。然而含有脆弱官能团修饰的芳胺化合物的选择性合成仍然是化学合成领域的重大挑战。此外传统的有机还原反应常使用如联氨、硼氢化钠、氨硼烷等难以处理、控制、有毒且价格昂贵氢源,成本较高,有较大环境污染,且易毒化催化剂,降低催化性能。本文以绿色、廉价的水为氢源,以原位自支撑生长和等离子体处理合成的,富硫空位的Co3S4-x超薄
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芳胺及其衍生物是一类非常重要的有机原材料,广泛应用于医药、农药、染料、高分子等领域。然而含有脆弱官能团修饰的芳胺化合物的选择性合成仍然是化学合成领域的重大挑战。此外传统的有机还原反应常使用如联氨、硼氢化钠、氨硼烷等难以处理、控制、有毒且价格昂贵氢源,成本较高,有较大环境污染,且易毒化催化剂,降低催化性能。本文以绿色、廉价的水为氢源,以原位自支撑生长和等离子体处理合成的,富硫空位的Co3S4-x超薄纳米薄片作为阴极,在较低电位下实现了水中氢到硝基的转移氢化反应,以较高的转化率和选择性得到一系列脆弱性官能团取代的氨基芳烃化合物。氘代标记实验证实水是电催化选择性转移氢化的唯一氢源。此外,理论计算说明硫空位可以增强对硝基和水的特异性吸附,进而促进对水和硝基其活化,从而表现出高的催化活性和选择性以及对脆弱性官能团优异的兼容性。采用Co3S4-x NS||Ni2P两电极体系,以热力学上更容易发生的有机氧化反应代替阳极析氧半反应,同时实现了阴极硝基还原和阳极四氢异喹啉半氧化制备芳胺和二氢异喹啉化合物。同时,该电催化转移氢化策略可用于芳胺药物,如尼美舒利、氟他胺等的高效合成。这项工作不仅为以H2O为氢源选择性转移氢化合成重要有机化合物提供新方法,也可为理性设计纳米结构实现有机电合成活性和选择性调控提供借鉴。
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