Nature Catalysis：Fe/Fe-O@SiO2在铝添加剂下催化腈氢化为胺

腈类化合物加氢制胺是一种重要且常用的工业过程，因为其产物在化学和生命科学中具有广泛的适用性。虽然已有报道用于腈类化合物氢化的催化剂组合，但是为该工艺开发铁（Fe）基多相催化剂仍面临着巨大挑战。

基于此，德国莱布尼兹研究所Matthias Beller和Rajenahally V. Jagadeesh、捷克奥洛穆茨帕拉茨基大学Manoj B. Gawande和Radek Zbořil（共同通讯作者）等人报道了醋酸铁（Fe(OAc)₂）在商用二氧化硅（SiO₂）上的浸渍和热解产生可重复使用的Fe/Fe-O@SiO₂催化剂。

作者制备了一系列负载在不同载体上的铁纳米颗粒（Fe NPs），以确定用于腈加氢的潜在铁基多相催化剂。具体而言，市售中性、酸性和碱性无机载体（SiO₂、γ-Al₂O₃等）先用Fe(OAc)₂浸渍，接着这些材料在800 ℃还原（H₂）条件下热解。这些材料被表示为Fe(OAc)₂– support-x，其中x表示热解温度。

通过研究发现，该催化剂具有明确结构，包括Si-Fe界面处的铁橄榄石相和α-Fe纳米颗粒，由超薄的非晶态Fe(III)氧化物层覆盖，从SiO₂基质生长。这些Fe/Fe-O核-壳纳米颗粒在存在催化量的铝添加剂的情况下，可以高化学选择性的催化各种腈的氢化，包括具有结构挑战性和功能多样性的芳香、杂环、脂肪族和脂肪腈，以在可扩展和工业可行的条件下生产伯胺。

Silica-supported Fe/Fe-O nanoparticles for the catalytic hydrogenation of nitriles to amines in the presence of aluminium additives. Nat. Catal., 2021, DOI: 10.1038/s41929-021-00722-x.

https://doi.org/10.1038/s41929-021-00722-x.