2月9日，化學與化工學院唐從輝研究員和游波教授的最新合作研究成果“Atomically Dispersed Co-N/C Catalyst for Divergent Synthesis of Nitrogen-Containing Compounds from Alkenes” 在《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）刊發(fā)。

單原子催化劑（SAC）,其活性金屬以原子級分散且具有明確的配位結構，是架起多相催化和均相催化的橋梁。目前，單原子催化劑主要用于能源小分子的催化轉化（如CO₂、O₂、H₂O等）以及一些簡單的有機物氧化、還原、偶聯(lián)反應中，在新型有機合成，尤其是藥物衍生分子后期官能團化方面的應用較少。另一方面，烯烴官能團化可以快速高效構建新的化學鍵制備高附加值分子。目前單原子催化已經(jīng)實現(xiàn)了烯烴C-C/C-O/C-Si鍵的構建，而C-N構建則尚未實現(xiàn)。考慮到含氮化合物具有重要的生物活性和藥理作用，開發(fā)單原子催化烯烴胺化反應顯得尤為迫切。

基于此，唐從輝研究員、游波教授合作報道了首例單原子鈷催化烯烴胺化反應。該反應條件溫和，具有較好的底物普適性，天然產(chǎn)物或藥物衍生的烯烴亦可順利轉化為氮雜環(huán)丙烷產(chǎn)物。通過改變條件，亦可一步實現(xiàn)烯烴的氧胺化。基于Co_SA-N/C催化劑的譜學表征和機理實驗，該團隊提出了一種單原子催化的自由基反應途徑。該工作將材料科學與有機合成化學相結合，為開發(fā)更多更新的有機轉化提供了新的機遇。

我校為該工作的第一完成單位及通訊單位，唐從輝和游波為論文的共同通訊作者，唐從輝課題組2020級博士研究生薛文軒為第一作者。該研究工作得到了國家自然科學基金（22001086）、科技部重點研發(fā)計劃（2021YFA1600800）、中央高校基本科研業(yè)務費（HUST 2020kfyXJJS094）、華中科技大學前沿創(chuàng)新團隊（2018QYTD15）、北京大學天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室（K202011）、“111”引智基地（B21003）的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.2c12344