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傳統(tǒng)的CO2轉(zhuǎn)化策略主要利用有機(jī)金屬化合物或者高能量的化合物捕獲CO2從而生成包括羧酸、脲、碳酸酯和氨基甲酸酯等羰基化合物。然而，基于這些策略的CO2轉(zhuǎn)化類(lèi)型非常有限，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的更是寥寥。根本原因是CO2在熱力學(xué)上較為穩(wěn)定，其選擇性活化和轉(zhuǎn)化相對(duì)困難。
中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇氧化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李躍輝團(tuán)隊(duì)一直致力于C-CN鍵的選擇性構(gòu)建(中國(guó)科學(xué)-化學(xué), 2018, 48, 1603; Asian J. Org. Chem. 2018, 7, 367; Chem, 2018, 4, 2883; J. Org. Chem.2019, 84, 6199; J. Org. Chem.2020, 85, 6471)。近日，李躍輝團(tuán)隊(duì)通過(guò)還原氰基化策略，利用鎳-三膦配體催化體系實(shí)現(xiàn)了有機(jī)氯代物的催化氰化反應(yīng)，可用于制備結(jié)構(gòu)多樣的氰類(lèi)藥物和功能材料分子（中間體）。
該研究受到生命體內(nèi)尿素循環(huán)以及鎳鐵氫化酶生成過(guò)程的啟發(fā)，以CO2和NH3作為新型氰源，替代了傳統(tǒng)氰化反應(yīng)中的劇毒CN-。考慮到使用劇毒氰化物對(duì)工藝的特殊要求和高綜合成本，該方法表現(xiàn)出較好的應(yīng)用潛力，為未來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)氰化工業(yè)生產(chǎn)開(kāi)辟了新的方向。
相關(guān)成果以研究論文的形式在近期的《Nature Communications》雜志上發(fā)表(Nat Commun,2020, 11, 4096. DOI: 10.1038/s41467-020-17939-2;該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院和蘭州化物所特聘人才計(jì)劃等的支持。
參考資料：
【1】Reductive cyanation of organic chlorides using CO2 and NH3 via Triphos–Ni(I) species,Yanan Dong, Peiju Yang, Shizhen Zhao & Yuehui Li,https://www.nature.com/articles/s41467-020-17939-2
【2】中國(guó)科學(xué)院蘭州物理化學(xué)研究所：http://www.licp.cas.cn/sy2018/xwdt/kydt/202010/t20201022_5720911.html
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