甲酰胺是化学、肥料、药物等许多领域非常重要的化学品，光催化空穴位点是具有前景的绿色合成含C-N化学键的方法，这种光催化合成C-N化学键具有条件温和，体系的氧化还原活性合适等优点。但是如何在光催化过程中选择性构筑C-N化学键非常困难。

有鉴于此，电子科技大学董帆教授等报道光催化自由基偶联策略从NH₃和CH₃OH合成甲酰胺。

本文要点

使用表面原子分散Bi位点的TiO₂作为光催化剂，实现了5.47±0.03 mmol g_cat^-1 h^-1的甲酰胺产率。在长时间光照射下生成的甲酰胺达到45.0 mmol g_cat^-1 这个效率达到目前光催化合成C-N化学键所能达到最好的产率。

反应的关键C-N化学键偶联步骤是亲电性·CH₂OH与亲核性·NH₂之间的“σ-σ”相互作用。BiSAs位点有助于反应物分子与光催化剂之间的电子转移，提高·NH₂对·CH₂OH自由基的亲核进攻，因此实现了选择性生成C-N化学键。

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Weiping Yang, Lei Xiao, Haoran Wu, Xin Li, Qin Ren, Jieyuan Li, Ying Zhou, Fan Dong, Photocatalytic Formamide Synthesis via Coupling of Electrophilic and Nucleophilic Radicals over Atomically Dispersed Bi Sites, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202408379

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202408379