丙氨酸广泛用于合成聚合物、药物和农用化学品。生物质分子和废硝酸盐的电催化耦合对于环境条件下的硝酸盐去除和丙氨酸生产具有吸引力。然而，由于稳定底物的活化，反应效率相对较低，并且两种反应中间体的偶联仍然具有挑战性。

在此，湖南大学王双印教授，Yuqin Zou实现了在 PdCu 纳米珠线 (PdCu NBWs) 催化下，从生物质衍生的丙酮酸 (PA) 和废硝酸盐 (NO₃^-) 中串联电化学-化学-电化学合成丙氨酸。

文章要点

1）整个反应路径被证明是通过在催化剂表面偶联反应中间体 NH₂OH 和 PA 的多步催化级联过程。

2）有趣的是，在这个集成的串联电化学-化学-电化学催化级联过程中，Cu促进硝酸盐电化学还原为NH₂OH中间体，NH₂OH中间体与PA化学偶联形成丙酮肟，Pd促进丙酮肟电化学还原为所需的丙氨酸。

这项工作提供了一种将废弃NO₃^-转化为财富的绿色策略，并丰富了可再生生物质原料生产高价值氨基酸的底物范围。

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Jingcheng Wu, et al, Integrated Tandem Electrochem ical-chem ical-electrochem ical Coupling of Biom ass and Nitrate to Sustainable Alanine, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202311196

DOI: 10.1002/anie.202311196

https://doi.org/10.1002/anie.202311196