近日，化工学院刘平乐教授与吕扬副教授在碳基全固态FLPs催化剂构筑及催化α,β-不饱和醛选择性加氢制备不饱和醇的研究工作取得了突出进展。相关研究成果以《B,N共掺杂缺陷还原氧化石墨烯作为高效受阻路易斯酸碱对催化剂用于α,β-不饱和醛选择性加氢制备不饱和醇》(B, N Codoped Defective Reduced Graphene Oxide asaHigh-efficient Frustrated Lewis Pairs Catalyst for the Selective Hydrogenation of α,β-Unsaturated Aldehydes to Unsaturated Alcohols)为题，发表在国际著名学术期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)。我校博士研究生钟琳浩博士、廖小晴博士以及黄华荃博士为论文共同第一作者，刘平乐教授和吕扬副教授为论文共同通讯作者，我校为第一完成单位和唯一通讯单位。该研究工作得到了国家自然科学基金、博士后面上项目以及湖南省自然科学基金等项目的资助。

α,β-不饱和醇是医药、化妆品、香精香料的重要中间体，可通过生物质α,β-不饱和醛的选择性加氢制备，然而α,β-不饱和醛的加氢包括C═C和C═O加氢的竞争反应以及各种醚化反应。特别是，C═C（615 kJ/mol）比C═O（715 kJ/mol）更容易被氢化还原。因此，开发α,β-不饱和醛选择性氢化为不饱和醇高效催化剂极具挑战。

近年来，受阻路易斯酸碱对（FLPs）无金属催化剂受到广泛关注，而目前FLPs无金属催化剂的研究仍然集中在均相催化体系上，存在催化剂回收和产品纯化困难。如何精确定制受阻路易斯酸碱对以构建在H₂活化方面媲美甚至超过均相/金属催化剂的全固态FLPs无金属催化剂是一项长期的挑战。

基于此，该团队通过在还原氧化石墨烯表面制造碳缺陷和掺杂杂原子的方法制备了B、N共掺杂FLPs无金属催化剂，并将其应用于α,β-不饱和醛制备不饱和醇的选择性加氢反应。研究发现，以二氰胺和偏硼酸为N和B源，可在还原氧化石墨烯表面构建富电子吡啶-N（路易斯碱）和相邻的缺电子B-N（路易斯酸）位点，从而形成FLPs位点。更重要的是，构建的碳缺陷可促进吡啶-N/B-N FLPs位点的形成，从而提高催化加氢活性和对不饱和醇的选择性。该研究为设计和制备全固态FLPs无金属催化剂提供了新思路，可推动不饱和醇的绿色合成。

文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c17103