近日，化學與環(huán)境科學學院包永勝科研團隊與南京大學謝勁團隊合作在單原子催化領域取得新進展,，相關成果發(fā)表在催化領域頂級期刊ACS Catalysis上,，題目為“Tailoring the Coordination Environment of Cu Single Atoms for Achieving Regioselective C?C Bond Activation of Amides”（調(diào)控銅單原子配位環(huán)境實現(xiàn)酰胺區(qū)域選擇性碳-碳鍵活化）,，論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acscatal.4c05223
此前,，張濤,、李亞棟憑借對“單原子催化”發(fā)展與應用的開創(chuàng)性貢獻,，榮獲2024未來科學大獎-物質(zhì)科學獎,，被稱為中國人自主提出的概念與研究領域,。然而,，適用于導向或螯合輔助的惰性C-C鍵活化反應的原子級分散金屬催化劑仍未見報道。其核心難點在于,，與載體近飽和配位的金屬單原子很難與含有多配位點的反應底物結(jié)合,，進而實現(xiàn)區(qū)域選擇性斷鍵。
單原子催化與有機方法學的碰撞——單原子催化C-C鍵骨架手術(shù)
對此,，科研團隊開發(fā)出一種三氧化鋁負載的銅單原子催化劑,，其在酰胺制備尿素的C-C鍵活化反應中表現(xiàn)出出色的催化活性，TOF值達到249h-1,，是均相銅催化劑的19倍,。此項研究有效結(jié)合單原子催化與有機方法學，為惰性鍵的選擇性活化提供了新的路徑,。
銅單原子催化劑的表征
該研究依托內(nèi)蒙古自治區(qū)綠色催化重點實驗室的科研力量與成果數(shù)據(jù),，并得到國家自然科學基金（22261044、22122103）,、國家重點研發(fā)計劃（2022YFA1503200,、2021YFC2101901）和內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學校創(chuàng)新團隊（NMGIRT2302）等項目的支持。
包永勝教授,，博士生導師,，南京大學博士，內(nèi)蒙古師范大學化學與環(huán)境科學學院副院長,，內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”,，內(nèi)蒙古自治區(qū)321人才一層次，內(nèi)蒙古自治區(qū)青年創(chuàng)新人才一層次,，內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學?！扒嗄昕萍加⒉庞媱潯盇類人才，內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學校創(chuàng)新團隊帶頭人,，內(nèi)蒙古師范大學化學國家一流專業(yè)負責人,，自治區(qū)一流課程《有機化學》負責人,。主要承擔本科《有機化學》課程、研究生《有機催化化學》《波譜分析》等課程教學,。主要研究方向為過渡金屬催化有機方法學研究,，主持國家自然科學基金項目3項；出版專著1部,，參編專著“Handbook of CH-Functionalization”1部,；授權(quán)發(fā)明專利5項；以第一作者（通訊作者）在ACS Cat.,Green Chem., Org. Lett., Org. Chem. Front., Chinese Chem. Lett., Chem. Commun., J. Org. Chem., J. Phys. Chem. C等期刊上發(fā)表高質(zhì)量論文30余篇,。2016年獲內(nèi)蒙古自治區(qū)科學技術(shù)獎自然科學二等獎,，2022年獲第二屆內(nèi)蒙古自治區(qū)高校教師教學創(chuàng)新大賽一等獎。
