酰胺和 , -不飽和酰胺是天然產(chǎn)物、藥物、農(nóng)用化學品和功能材料中的重要結構單元。在形成酰胺鍵的眾多方法中，烯烴和炔烴的氫氨基甲?；侵苽漉０泛?, -不飽和酰胺的最直接和原子經(jīng)濟的方法，迄今為止，配體調控的鈀（Pd）催化烯炔烴氫氨基甲?；蛇x擇性合成馬氏或反馬氏酰胺和 , -不飽和酰胺。然而，目前烯炔烴氫氨基甲?；磻蠖嘁蕾囉诎嘿F的均相或多相Pd 催化劑，存在催化劑用量高，反應活性低，區(qū)域選擇性差，底物范圍有限以及反應條件苛刻等弊端，嚴重制約了烯炔烴氫氨基甲?；磻膶嶋H應用。
前期，青島能源所楊勇研究員帶領的低碳催化轉化研究組通過動態(tài)亞胺化學成功地開發(fā)了一種骨架中含有三苯基膦結構單元的功能性多孔有機分子籠（PPOC）。作為一種獨特的多孔材料，實現(xiàn)了高度分散、亞納米尺寸Pd納米顆粒（PdNPs）的可控合成（Pd@PPOC），并表現(xiàn)出優(yōu)異的芳基鹵化物交叉偶聯(lián)反應的催化活性（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 53141.）。
基于Pd@PPOC催化劑中PdNPs與分子籠骨架中膦配體間強相互作用以及具有獨特的空腔和開放的窗口多孔分子籠在有機溶劑中優(yōu)異的可溶性特點，近期，通過系統(tǒng)的條件優(yōu)化，實現(xiàn)了烯烴和炔烴與胺和CO的高效高選擇性氫氨基甲?；?。該催化反應具有廣泛的官能團耐受性和底物適用性，并以高收率合成了一系列支鏈酰胺和 , -不飽和酰胺。與目前最先進的工業(yè)催化劑對比，Pd@PPOC表現(xiàn)出更優(yōu)秀的催化活性和區(qū)域選擇性。此外，這種可溶性非均相 Pd催化劑具有高穩(wěn)定性和易分離和回收使用的優(yōu)勢。本研究工作展示了功能性多孔有機分子籠PPOC在選擇性催化中的應用潛力，也為烯炔烴的氫氨基甲?；峁┝司G色高效新途徑。
相關研究成果已經(jīng)申請發(fā)明專利，并作為內封面和熱點文章發(fā)表在Green Chemistry《綠色化學》上，論文的第一作者是青島能源所周薪博士和王召占助理研究員，通訊作者是青島能源所楊勇研究員。該研究獲得了研究所自主部署基金、山東能源研究院基金、中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院合作基金等項目的支持。
Xin Zhou,＃ Zhaozhan Wang,＃ Bo Yu, Shaoping Kuang, Wei Sun, Yong Yang*. Highly Efficient Markovnikov Hydroaminocarbonylation of Alkenes and Alkynes Catalyzed by a “Soluble” Heterogeneous Pd Catalyst. Green Chemistry, 2022, DOI: 10.1039/D2GC00815G
