中科院开发还原胺化催化剂

近日，中科院青岛生物能源与过程研究所王光辉研究员团队开发了一类碳掺杂且颗粒尺寸可控的NiCx新型催化剂。这类催化剂在生物质基羰基化合物还原胺化制备伯胺和亚胺的反应中，表现出优异的活性、选择性以及稳定性，具有良好的工业化应用前景。

伯胺和亚胺是重要的有机化工原料，在生产合成树脂及塑料、吸附剂、染料、香料、药物和化妆品等领域具有广泛的应用价值。近年来，过渡金属基非均相催化剂被大量应用于还原胺化反应中，引起人们的广泛关注。但是，在还原胺化腐蚀性的反应环境中，金属基催化剂的稳定性较差。因此，如何提高金属基催化剂在还原胺化反应中的稳定性仍存在挑战。

为解决上述问题，该研究团队以聚合物球为还原剂、碳源和尺寸控制剂，首先在聚合物表面原位生长类水滑石基前驱体，随后采用惰性气氛中焙烧自还原的方法实现NiCx 新型催化剂的合成，并在合成过程中通过调变聚合物的量，制备了颗粒尺寸分别为7.5 nm（NiAl-10）和47.5 nm（NiAl-5）的两种催化剂，并证明通过改变催化剂的颗粒尺寸，可以实现伯胺和亚胺选择性的定向调控。

此外，由于催化剂表面NiCx 的形成，NiAl-10 和NiAl-5 催化剂表现出优异的催化稳定性，而且循环过程中伯胺和亚胺的选择性均始终大于99%。此外，NiAl-10 和NiAl-5 催化剂及还原胺化体系对于多种羰基化合物的还原胺化反应均表现出优异性能，具有良好的工业化应用前景。