孙守恒Angew：CuPd纳米颗粒电催化烯丙基烷基化

电化学合成利用电能引发氧化还原反应，在绿色化学条件下具有促进合成反应的潜力。温和的电化学氧化还原条件也使鉴定活性中间体用于研究反应机理成为可能。目前的电化学合成需要催化剂的存在，而这些催化剂是溶解在反应溶液中的金属盐，很难分离/回收。此外，存在于反应溶液中的电解质和溶剂通常有毒且昂贵，因此，不适合作为绿色化学反应的试剂。

有鉴于此，布朗大学Chao Yu，Paul Williard，孙守恒教授报道了一种高效的CuPd纳米颗粒（NP）催化剂（沉积在碳载体上的3 nm CuPd NPs），用于在室温下在水/异丙醇（v/v 1/1）和0.2 M KHCO₃溶液中催化电化学烯丙基烷基化。

本文要点

要点1. 该电化学合成是在空气中进行的，在一个三电极电池中进行，电池周围有一个加热罩，用于测试室温以上的反应。采用碳棒作为对电极。将Ag/AgCl浸泡在2 M KHCO₃的水/异丙醇(v/v1/1)溶液中(盐桥)，作为参比电极(RE)。以1 cm×2 cm的碳纸作为工作电极(WE)。为了制备WE，将20 mg纳米颗粒沉积在20毫克凯金碳上，将其与聚偏氟乙烯和几滴N-甲基-2-吡咯烷酮混合，并将含有约1 mg纳米颗粒的复合材料粘贴在碳纸上，在35 ℃的真空下干燥过夜，以去除多余的纳米颗粒。反应溶液为20 mL水/异丙醇（v/v1/1）0.2 M KHCO₃溶液。

要点2. Pd的催化作用依赖于Pd/Cu组成，Pd/Cu比值接近1的CuPd纳米颗粒是烷基卤化物和烯丙基卤化物选择性交叉偶联生成C-C烃的最有效催化剂，产率可达99%。

这种NP催化的电化学烯丙烷基化反应扩大了交叉偶联反应的合成范围，并可进一步扩展到其他有机反应体系以开发绿色化学电合成方法。

Zhouyang Yin, et al, CuPd Nanoparticles as a Robust Catalyst for Electrochemical Allylic Alkylation, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202006293

https://doi.org/10.1002/anie.202006293