钒氮共掺杂多孔碳催化剂上苄胺氧化偶联合成亚胺

本工作以生物质壳聚糖作为牺牲模板,乙酰丙酮钒为金属钒源,ZnCl_(2)为造孔剂,采用高温热解结合酸洗的策略制备出一种钒氮共掺杂多孔碳(V-N-C)催化剂。表征结果表明,V-N-C催化剂的比表面积高达1470 m^(2)·g^(-1),孔容为1.06 cm^(3)·g^(-1),质量分数为0.19%的钒物种可能以单原子VN_(x)形式高度分散在载体上。在苄胺氧化偶联合成亚胺的反应中,V-N-C表现出高催化性能,底物苄胺的转化率和产物亚胺的选择性均为99%,性能明显优于均相VO(acac)_(2)和多相V_(2)O_(5)催化剂。此外V-N-C催化剂连续重复使用9次也未出现任何活性衰减的问题,且对一系列含有不同官能团的底物也具有优良的普适性。机理研究表明,苄胺和氧气首先分别在催化剂VN_(x)和缺陷位点活化成苄基亚胺和H_(2)O_(2)中间体,然后苄基亚胺与苄胺缩合脱NH_(3)生成目标产物亚胺。