近日,我校省万人计划杰出人才胡勇教授课题组在国际著名学术期刊Advanced Science上在线发表综述论文“Electro-Synthesis of Organic Compounds with Heterogeneous Catalysis”。该刊物是为中科院一区TOP期刊,最新影响因子为17.521。我校博士后Tariq Ali、王海燕博士为论文的共同第一作者,胡勇教授为论文通讯作者。
当今资源稀缺,化石能源过度开采,环境污染严重,开发和利用新型清洁能源受到高度重视。电有机合成作为一种清洁环保的技术,在化工和生物医药领域展现出广阔的应用前景。与其他有机合成体系不同,电有机合成利用电能驱动反应,避免了昂贵和有毒氧化剂的使用。其另一个优势是精确度高,可通过控制电流和电位或开发传统有机合成无法实现的新方法来提高反应的选择性。研制高效的电催化剂和如何合理地选择阴极和阳极半反应是有机电合成制备增值化学品的重中之重。尽管许多文章已综述了阳极电催化氧化和阴极电催化还原反应,但是自2017年以后在基于多相催化的电有机合成仍缺乏详细的综述。
鉴于此,本综述总结分析了最近五年在基于多相催化剂的电有机合成中进展以及面临的挑战,尤其在电催化氧化、电催化还原和配对电催化过程的研究进展。接着详细分析总结了醇、醛和胺的阳极氧化反应,羧酸盐、二氧化碳、C=C和C≡C电催化还原反应,以及成对电解反应(平行、串联和缩合反应)。最后,指出了电化学有机合成面临的挑战并对其进行了展望,为促进电化学有机合成的发展提供了思路。
相关研究成果得到了国家自然科学基金、浙江省“万人计划”杰出人才项目、浙江省自然科学基金重大项目的资助。