利用现有生物质可持续生产增值氮杂环可以减少对化石资源的依赖，并为经济和生态改善精细和大宗化学品的合成创造可能性。

在此，中科院大连化物所Aiqin Wang，莱布尼茨催化研究所Matthias Beller，华东理工大学Xuezhi Duan提出了一种独特的Ru₁CoNP/HAP表面单原子合金（SSAA）催化剂，它能够实现从生物基平台化学糠醛到N-杂环哌啶的新型转化。

文章要点

1）在NH₃和H₂存在下，在温和条件下形成所需产物，收率高达93%。动力学研究表明哌啶的形成是通过一系列反应步骤进行的。最初，在此级联过程中，糠醛胺化为糠胺，然后氢化为四氢糠胺（THFAM），然后环重排为哌啶。

2）DFT 计算表明，Ru₁CoNP SSAA 结构有利于 THFAM 直接开环，生成 5-氨基-1-戊醇，并迅速转化为哌啶。

3）实际药物、烷基化哌啶和吡啶的合成凸显了所提出的催化策略的价值。

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Qi, H., Li, Y., Zhou, Z. et al. Synthesis of piperidines and pyridine from furfural over a surface single-atom alloy Ru1CoNP catalyst. Nat Commun 14, 6329 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-42043-6

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42043-6