催化合成精选

催化合成是化学工业的基石，也是中间体工艺研发的核心技术领域。近年来，催化合成正经历从单一催化体系向多策略融合、从经验优化向机理驱动的深刻转型。催化新技术科研涵盖均相催化新突破、多相催化体系创新、多策略耦合与机理等。近年来，介离子卡宾（MICs）作为一类新型有机催化剂受到广泛关注。与经典的氮杂环卡宾（NHCs）相比，MICs具备独特的电子结构和多样的反应模式，展现出替代传统过渡金属催化剂的巨大潜力。钯催化在含氧杂环的构建中具有经典地位。近二十年来，Pd(II)催化的烯烃分子内氧杂环化反应持续发展，已成为合成天然产物关键中间体的重要工具。光催化技术的进步使得传统上难以利用的高活性中间体变得"驯服"。牛津大学Willis团队近日在《Nature Catalysis》报道，通过引入磺酰胺氟单元，成功实现了亚胺三线态激发态中间体的可控生成与利用。多相催化因其易分离、可循环、适合连续生产的特点，在工业催化中占据主导地位。近期研究聚焦于活性中心精准构筑和反应机理深入理解。《工业催化》期刊近期综述系统总结了Au/TS-1催化剂在丙烯气相环氧化中的研究进展。研究表明，金粒径约2 nm时催化效应最优，Au与Ti双位点的协同催化是反应发生的关键。金属氧化物催化剂在含氧/烃类原料的活化转化中扮演重要角色。《Catalysis Reviews》最新综述更新了金属氧化物催化中单分子和双分子反应的机理认识，重点强调了Lewis酸-碱化学、Bronsted酸-碱化学和氧空位氧化还原化学三类反应机制。介离子卡宾有机催化、非贵金属催化剂的持续突破，正在降低对贵金属的依赖，提升催化过程的可持续性。级联催化、光-热协同、电-热协同等多模式耦合策略，正在拓展催化转化的边界，实现单一体系难以达成的复杂转化。原位/操作表征技术与理论计算的深度融合，使得催化反应机理的认识从"黑箱"走向"白箱"，为催化剂理性设计提供了坚实基础。未来催化合成的核心竞争力，将属于那些能够将机理认识的深度、催化剂设计的精度与工艺放大的可行性有机整合的研究与开发体系。
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催化合成精选

高分子量腈水合酶工程菌催化合成烟酰胺的高效方法

高分子量腈水合酶工程菌的菌株构建及发酵条件利用E.coIlBL21(DE3)/pET-24a(+)-nhhB(rbs)A(rbs)G基因工程菌株作为基础,通过高密度发酵技术催化合成烟酰胺.该菌株在发酵工程中表现出优异的酶活性和催化效率.发酵培养基的主要成分包括葡萄糖,磷酸二氢钾,磷酸氢二铵,柠檬酸,硫酸镁及多种微量元素.补料培养基则以高浓度葡萄糖为主,辅以硫酸镁,酵母提取物和胰蛋白胨,确保菌体在高...
Catalysts, 2026, 16(5), 404.

可见光催化合成苯甲酸的环保新工艺

苯甲酸的应用与市场需求苯甲酸是一种广泛应用于化工,医药,食品等领域的有机化合物.它主要用于抗真菌及消毒防腐,同时也是生产苯甲酸酯和苯二甲酸酯的重要中间体,后者是增塑剂的关键原料.此外,苯甲酸还用于制造香料,染料载体,钢铁设备防锈剂和农业化学品.随着全球对食品和药品安全要求的提高,对高纯度苯甲酸的需求日益增长,尤其是在食品防腐剂和药品原料方面.然而,传统的苯甲酸生产工艺存在高能耗,高污染等问题.目前...
工业催化, 2025, 33(7).

可见光光催化合成N-苄叉苯胺的绿色化学方法

亚胺衍生物的重要性及其合成挑战亚胺衍生物在生物医药和有机合成中扮演着重要角色,是许多化学反应的关键中间体.然而,传统合成方法通常依赖紫外光照或硝基化合物作为氮源,不仅效率低下,还可能引发光污染,且原子经济性较差.因此,开发一种高效,环保的合成方法,已成为当前研究的重要课题.
University of Oxford. Nature Catalysis, 2025.

可见光催化合成喹喔啉类化合物的方法及其应用

喹喔啉类化合物的合成背景喹喔啉类化合物是一类重要的含氮杂环化合物,在化学,医药,农药及材料科学中有着广泛的应用.传统的合成方法通常需要底物提前预功能化,例如在底物中引入羟基,羰基等活化基团.然而,从非活化脂肪胺和邻苯二胺出发直接合成喹喔啉类化合物的方法尚未有文献报道.非活化脂肪胺作为一类重要的合成子,在多种苯并氮杂环化合物的合成中有着广泛的应用.由于氨基对邻位碳原子的活化作用,反应类型以非活化脂肪...
Catalysis Reviews: Science & Engineering, 2025, 67(4): 1060-1125.

天然黑色素两步催化合成基础树脂的研究与应用

天然黑色素的特性与应用天然黑色素作为一种广泛存在于生物界的高分子色素,不仅在生物体中扮演着重要的保护和结构作用,其在工业应用中也展现出巨大的潜力.天然黑色素主要来源于动植物,如栗子壳,黑芝麻,文冠果种皮等,具有可再生性,是合成生物基材料的理想原料.在合成基础树脂的过程中,天然黑色素的应用可以减少对石油基酚类物质的依赖,同时降低环境污染.天然黑色素通过碱催化和酸催化的两步法合成基础树脂,不仅提高了材...
Catalysts, 2025, 15(9), 845.

铜盐催化合成4-芳基-3-硝基异恶唑的方法与应用

杂环化反应的背景与应用异恶唑衍生物是一类具有重要生物学活性的杂环化合物,广泛应用于药物和农药领域.例如,某些异恶唑衍生物具有降血糖,抗炎,抗菌等药理学特性,同时还表现出抑制杂草和土壤细菌生长的农业化学效用.由于其重要性,研究者们开发了多种合成异恶唑衍生物的方法,如酮肟或羟胺的环化,1,3-偶极环加成反应等.然而,在异恶唑环上引入硝基的合成方法却鲜有报道.本文介绍的方法通过铜盐催化芳基醛与硝基甲烷的...
Catalysts, 2026, 16(5), 404.

无金属催化合成(异)喹啉及喹喔啉取代黄酮与喹诺酮衍生物

背景与意义(异)喹啉和喹喔啉取代的黄酮及喹诺酮衍生物在医药和农药领域具有广泛的应用前景,尤其是其显著的抗癌和抗菌活性.然而,传统的合成方法通常依赖于金属催化剂(如钯,锡等),不仅成本高昂,还会对环境造成污染.此外,这些方法通常反应条件苛刻,原料复杂,产量较低.因此,开发一种无金属参与,操作简单,原料易得的合成方法具有重要意义.
工业催化, 2025, 33(7).

光催化合成(E)-β-胺基乙烯基砜类化合物的方法

背景与技术意义烯胺骨架作为一种重要的结构单元,广泛存在于天然产物和药物分子中.其结构中同时含有氮原子和碳碳双键,具有多个反应活性位点,可以与多种亲核试剂或亲电试剂反应.此外,烯胺在一定条件下还可以发生互变异构,是合成各种含氮化合物的重要原料.β-胺基烯基砜类衍生物作为一种同时含有烯胺与烯基砜结构的化合物,在药物活性分子合成中展现出重要应用价值.目前,通过联烯酰胺的自由基反应来合成β-胺基烯基砜类衍...
University of Oxford. Nature Catalysis, 2025.

有机染料催化合成β-三氟甲基烯胺化合物的方法及其应用

β-三氟甲基烯胺化合物的合成背景烯胺化合物因其独特的化学结构和反应活性,在医药和农药领域具有重要的应用价值.其结构中包含一个由氮原子活化的碳碳双键以及一个强亲核性的氨基,这使得烯胺化合物在有机合成中展现出高反应活性和多反应位点的优势.β-三氟甲基烯胺化合物作为一类重要的含氟化合物,因其三氟甲基的引入显著提升了化合物的亲脂性,代谢稳定性和生物活性,在药物开发和材料科学中备受关注.然而,传统的β-三氟...
Catalysis Reviews: Science & Engineering, 2025, 67(4): 1060-1125.

ZSM-5分子筛催化合成脂肪族二元酸烷氧基乙酯的技术与应用

脂肪族二元酸烷氧基乙酯的概述脂肪族二元酸烷氧基乙酯是一类含有醚键和酯基官能团的化合物,其结构通式为R1OCH2CHROOC(CH2)nCOOCH2CHROR1,其中n=3~8,R=H或CH3,R1=CH3~C4H9.这类化合物主要包括丁二酸,戊二酸,己二酸,壬二酸和癸二酸等二元酸的烷氧基乙酯.由于其无毒,耐低温,光稳定性及耐水性等特性,这类化合物广泛应用于脂肪醇聚醚,聚氨酯橡胶,氯丁橡胶等极性橡胶...
Catalysts, 2025, 15(9), 845.