近日，中国科大苏州高研院兼聘教授熊宇杰团队与澳大利亚格里菲斯大学赵惠军院士团队及高研院刘东老师课题组合作在高效高热催化硝基化合物加氢领域取得新进展，相关研究成果以“Highly Efficient Iron-Based Catalyst for Light-Driven Selective Hydrogenation of Nitroarenes”为题发表在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society上。
在现代化学工业和制药应用中，带有其他可还原基团（例如–C=O和–Cl）的硝基化合物选择性加氢为功能化胺类化合物是一种重要且具有挑战性的反应。目前工业上多使用价格高昂的贵金属催化剂或难以分离的均相催化剂，因此发展高效的异相催化剂特别是非贵重金属催化剂显得尤其重要。由于价格低廉、储量丰富、毒性低，铁（Fe）基催化剂一直被认为是一类理想的硝基化合物异相催化剂。然而目前大多数铁基催化剂仍然面临苛刻的反应条件（高压氢气）和不理想的产物选择性的问题。
有鉴于此，本研究报道了一种溶胶凝胶和还原退火法得到的TiO2包覆的Fe3O4纳米颗粒光热催化剂（Fe3O4@TiO2）用于高效光热硝基化合物选择性加氢。Fe3O4@TiO2催化剂表现出优异的硝基化合物加氢性能，实现多种功能化胺类化合物的高选择性制备。同时，Fe3O4与TiO2间的强相互作用可以显著提升催化剂的光热效应和反应物的吸附，从而极大促进光热催化硝基化合物加氢的性能。本研究为合理设计高效非贵重光/热催化剂提供了新的思路。
中国科大苏州高研院马军特任副研究员为论文第一作者，中国科大苏州高研院为论文共同通讯单位。
论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.3c11610
（中国科学技术大学苏州高等研究院、精准智能化学重点实验室）