C-C键的选择性断裂在有机化学中具有重要意义，但由于其惰性的化学性质，仍然具有一定挑战性。

近日，中南民族大学张泽会教授，中科院化学研究所韩布兴院士报道了一种Zn/NC-X催化剂，其中Zn²⁺与微孔掺氮碳（NC）上的N物种配位，X代表热解温度，在100 °C下能有效地催化C(CO)-C键的有氧氧化断裂，并能定量地将苯乙酮转化为苯甲酸甲酯，产率可达99%。

文章要点

1）研究人员采用氯化锌/壳聚糖复合材料热解法制备了Zn/NC-X催化剂。对代表性材料Zn/NC-950进行了系统研究。STEM和SEM图像显示，Zn/NC-950催化剂由无定形薄片组成，HAADF-STEM和EDS图谱结果证实，孤立的Zn位点分散在整个薄片上。ICP-AES结果显示，Zn/NC-950中Zn负载量为0.75 wt%。EXAFS结果显示，Zn/NC-950中Zn²⁺离子与N物种配位形成的ZnN₄结构是主要活性组分。

2）Zn/NC-950可广泛应用于苯乙酮衍生物以及更具挑战性的烷基酮。详细的机理研究表明，Zn/NC-950催化剂的催化性能可以归因于Zn²⁺与N物种之间的配位作用改变了金属的电子态，Zn单位点与其周围N原子的协同作用，以及具有高比表面积和结构缺陷的微孔结构。

这项工作展示了一个从传统上不活跃的金属制备对某种反应非常活跃的催化剂的报道，这使得在温和的条件下有效地催化反应成为可能。从而从廉价和储量丰富的金属中设计高效催化剂开辟了一条道路。

参考文献

Xie, C., Lin, L., Huang, L. et al. Zn-Nx sites on N-doped carbon for aerobic oxidative cleavage and esterification of C(CO)-C bonds. Nat Commun 12, 4823 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-25118-0

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25118-0