华南理工张珉JACS：双功能单原子钴催化的还原串联反应——由大宗化学品直接多样化合成γ-氨基醇

背景：γ-氨基醇在树脂、药物等领域应用广泛，但现有合成方法存在底物需预官能团化、易发生副反应、步骤经济性差、贵金属催化剂难回收等问题，限制了其规模化应用。研究目的：华南理工大学张珉课题组旨在开发一种以廉价易得的大宗化学品（硝基芳烃、甲醛和非活化烯烃）为原料，利用可回收的非贵金属催化剂，直接、高效、多样化合成γ-氨基醇的新策略。结论：通过设计双功能钴单原子催化剂（CoN₄/HPC），以甲酸为唯一还原剂，成功实现了还原串联反应，普适性合成γ-氨基醇。该工作依赖于金属-载体协同催化：CoN₄位点进行温和催化转移氢化，介孔氮掺杂碳载体富集甲醛，及时捕获羟胺中间体生成硝酮，再经反电子需求1,3-偶极环加成及后续氢解得到目标产物。该方法操作简便、条件温和、底物耐受性广、催化剂可重复使用，具有高步骤与原子经济性，为大宗化学品高值化转化提供了实用平台。