【海川化工科技前沿】北大团队联合石科院碳碳双键解构实现复杂烯烃催化重塑

碳碳双键解构实现复杂烯烃催化重塑
2025-03-31 14:40:02
　　近日，北京大学焦宁研究团队联合中国石化石油化工科学研究院(以下简称石科院)钛硅分子筛合成与催化氧化团队在《科学》发表题为通过碳碳双键解构实现复杂烯烃的催化重塑的研究论文。团队发现了非均相铜/多级孔钛硅分子筛催化复杂烯烃类到羰基腈的高效转化，在分子内同时引入羰基和腈基两种重要官能团，实现了对复杂有机物分子骨架的精准编辑。

　　据悉，C=C双键断裂在化学合成和药物开发中具有重要意义，但双键的高能量、低反应活性以及产物选择性难以控制等问题，使该研究领域充满挑战。尽管烯烃复分解和臭氧分解等方法在烯烃转化中取得了显著进展，但通过C=C双键断裂使复杂分子重塑的方法仍然不够成熟。

　　研究团队围绕“C=C双键氮化反应”这一关键科学问题，历经8年深入研究工作取得进展。石科院研究团队在钛硅分子筛晶内扩孔与钛状态调控的基础上，将CuO纳米簇高度分散于多级孔钛硅分子筛的限域孔道中，成功制备出复合催化材料。CuO纳米簇分布均匀，具有更多的暴露活性中心，显著提升了催化效率。

　　基于上述催化材料，北京大学焦宁研究团队通过精确控制叠氮自由基的高效引发和O-O键的均裂，高效地将C=C双键转化为C=O和C≡N键，实现了烯烃高效、高选择性的双键断裂需氧氮化反应。

　　这一反应不仅适用于简单烯烃底物，还能用于甾体、萜类和糖烯类等复杂分子的骨架重塑，展现出广泛的适用性和高效的催化效率。非均相催化剂性能稳定且可循环使用，为有机化学与多相催化学科的交叉融合提供了典型范例。