在药物、农药及材料科学等领域，含氮的芳香族化合物扮演着至关重要的角色。这类化合物的合成通常依赖于过渡金属催化的交叉偶联反应，尤其是钯催化的胺化反应。然而，这些传统方法面临着多个挑战，如对昂贵和有毒的催化剂的依赖、对环境有害的溶剂使用以及复杂的后处理步骤等。特别是，当前的方法在使用氢气氛围下导致的副反应——特别是脱卤反应——限制了其应用的范围和效率。

图片来源：ACS Catalysis

        本研究旨在开发一种新型的双金属钯-铜（Pd-Cu）纳米催化剂，通过在水相中使用亲水性的胶束技术来实现高效的C-N交叉偶联反应，同时克服脱卤的副反应。（图1B）这种新颖的催化剂不仅可以在环保的水介质中有效地促进反应，而且可以显著提高反应的选择性，避免副产品的生成。作者团队通过合成含有Pd-Cu的双金属纳米粒子，并利用亲水性胶束技术将其稳定在水相中，从而实现了在水环境下对芳基卤代物和硝基芳烃的高选择性胺化反应。作者通过各种光谱学和成像技术对催化剂进行了详细的表征，验证了其结构和催化活性。通过控制实验和机理探究，进一步揭示了反应途径和催化循环，证实了该方法的有效性和选择性。

        该研究成功开发的Pd-Cu双金属纳米催化剂，不仅为芳香族氮杂环的合成提供了一种环境友好且高效的新路径，而且大大简化了合成过程，降低了成本和潜在的环境影响。通过水相和胶束技术的应用，展现了在绿色化学和可持续合成领域的巨大潜力，为未来药物、农药以及功能材料的开发提供了重要的化学工具。此外，这项工作还为进一步开发新型双金属催化体系，解决传统方法中存在的问题提供了宝贵的经验和启示。

标题：Aminations of Aryl Halides Using Nitroaromatics as Coupling Partners: Overcoming the Hydrodehalogenation Pathway under a Hydrogen Atmosphere in Water

作者：Tharique N. Ansari, Ramesh H. Choudhary, Maarten Nachtegaal, Adam H. Clark, Scott V. Plummer, Jacek B. Jasinski, Fabrice Gallou, and Sachin Handa*

链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.3c06351