氨基酸在食品和制药工业中有着广泛的应用。目前的生物和化学合成存在效率低、纯化操作复杂和能耗高的问题。在这里,天津大学Zhang Bin报道了在环境条件下,由NO和丙酮酸在具有低配位位点的氧化物衍生的Ag上可持续电催化合成丙氨酸。
本文要点:
1) 机制研究揭示了NO → NH2OH → 丙酮酸肟 → 丙氨酸的级联反应途径。丙酮酸肟的快速形成和丙酮酸肟的缓慢还原步骤引起各种副反应,导致丙氨酸产量低。然后,作者使用负载氧化物衍生的Ag流动反应器设计了一个空间解耦的双罐电合成系统,其可用于丙酮酸肟的形成和还原反应。
2) 该解耦系统在100 mA cm−2下具有3.85 g易于纯化的丙氨酸,并且总法拉第效率为70%。该方法适用于太阳能驱动的从聚乳酸废料中电合成丙氨酸和制造其他氨基酸。
Mengyang Li et.al Electrosynthesis of amino acids from NO and α-keto acids using two decoupled flow reactors Nature Catalysis 2023
DOI: 10.1038/s41929-023-01012-4
https://doi.org/10.1038/s41929-023-01012-4