【儀表網 研發快訊】近日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究中心(1500組群)張濤院士、王愛琴研究員、張波副研究員團隊發表了生物質轉化制備含氮化合物研究的綜述文章，概括了近十年以生物質為原料合成含氮化合物的研究進展，并探討了該領域當前面臨的挑戰和未來的發展方向。
含氮化合物在制備藥物、農用化學品及功能材料中具有廣泛應用。利用生物質資源制備含氮化合物不僅可以減少對化石資源的依賴，減輕環境壓力；而且，對助力實現“雙碳”目標，促進社會可持續發展尤為重要。
本綜述根據底物及產物結構特點，系統介紹了從生物質平臺分子(5-羥甲基糠醛、糠醛、乙酰丙酸、多元醇)、木質素模型化合物、木質素原材料、木質纖維素為原料，構建制備多種高附加值含氮化合物的最新研究成果，重點總結了反應路徑、反應方法，以及生物質結構中C-O/C-C鍵的精準活化和C-N鍵的形成機制。
張濤團隊長期致力于生物質轉化研究，在生物質轉化制備含氮化合物領域取得了系列研究進展，利用Ru基單原子催化糠醛還原胺化到糠胺(Angew. Chem. Int. Ed.，2017；Nat. Commun.，2021 )、生物基聚合物單體伯二胺高選擇性合成(Green Chem.，2020)，發展了糠醛胺化制備醫藥前驅體哌啶及乙二醇制備吡嗪新路徑(Nat. Commun.，2023；ACS Catal.，2025)；在木質素轉化過程中，發展了無外加氫/氧源，直接催化轉化木質素制備一系列含N芳香化合物，如芐胺(Angew. Chem. Int. Ed.，2021)、嘧啶(Nature Commun.，2022)，喹啉(Angew. Chem. Int. Ed.，2022；Chem. Eng. Sci.，2024)，咔唑 (Nature Commun.，2023；Green Chem.，2024)和三氮唑衍生物(Chem. Sus. Chem.，2024)。
該綜述以“Synthesis of bio-based N-containing compounds from biomass”為題，發表在《國家科學評論》(National Science Reviews)上，該綜述第一作者是陜西理工大學季建偉副教授和我所中德聯合培養博士研究生朱文卿。上述工作得到國家自然科學基金、我所創新基金、慕尼黑工業大學高級研究院等項目的資助。
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