近日，物质科学与信息技术研究院李漫波教授课题组与斯德哥尔摩大学Jan-E. Bäckvall教授课题组及瑞典中部大学A. Córdova教授课题组合作，在Angew. Chem. Int. Ed.杂志上发文，报道了结晶纳米纤维素(CNC)负载的钯催化剂在银离子的作用下，能显著提升其在氧化羰基化反应中的催化活性，在过渡金属催化领域取得重要进展，安徽大学物质科学与信息技术研究院为第一通讯单位。

图1. 银离子触发的非均相钯催化的高效氧化羰基化反应

钯催化的氧化反应是过渡金属催化领域最重要的反应之一。相比于均相钯，非均相钯催化剂由于载体的保护或整体结构的支撑，不仅能有效避免钯催化氧化过程中的钯失活问题，还能在反应过后对催化剂进行回收利用。既因为钯催化剂用量的显著降低而节省了成本，又给工业应用中潜在面临的纯化问题提供了一条简便的解决途径。然而，由于两相体系中传质等因素的影响，非均相钯催化剂所表现出的催化活性及选择性通常不尽如人意。如何保证催化剂低担载量及可回收性能的同时，提升其催化活性及选择性，不仅是钯催化氧化中迫切需要解决的问题，也是非均相催化领域长期存在的挑战。

在李漫波教授与其合作者的这项工作中，研究人员采用氨基化的结晶纳米纤维素作为载体，利用钯与氨基之间的相互作用制得钯负载量为4.61 wt%的非均相钯催化剂Pd-AmP-CNC。通过引入催化量的AgOTf，利用Ag+对Pd-AmP-CNC表面Cl-的移除，从而产生的高活性Pd(II)物种，研究人员实现了联烯高产率、高选择性地转化为吡咯烷酮(图2)。

图2. 联烯高效转化为吡咯烷酮

利用产物分子中的共轭二烯片段，研究人员设计并实现了具有多手性中心、多环化合物的高立体选择性地一锅合成策略(图3)。结合酶催化的动力学拆分，研究者从外消旋的联烯醇出发，能以高产率分别获得对映异构的吡咯烷酮产物。值得注意的是，该催化体系在反应中表现出高效的催化活性，催化剂担载量只需要0.5 mol%，并且在反应后还能进行回收利用，保持催化活性循环至少9次以上。该工作为构建氧化体系下高效的非均相钯催化剂提供了新的思路与策略。

图3. 多环化合物的一锅合成及对映异构产物的构建

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202001809

导师介绍：

http://wky.ahu.edu.cn/2019/1206/c13481a215334/page.htm