通過電催化C-N偶聯合成α-氨基酸受到人們的廣泛關注，這是因為電催化反應具有條件溫和、反應參數可調控、原子經濟性等優勢。但是電催化合成α-氨基酸的產量仍難以滿意。
有鑒于此，湖南大學鄒雨芹教授等報道通過原子分散性Fe原子修飾在TiO2缺陷上構筑adFe-TiOx/Ti電催化劑。
本文要點：
（1）
adFe-TiOx/Ti電催化劑對乙醛酸GA（glyoxylic acid）的轉化率達到≈100 %，產物的甘氨酸選擇性達到80.2 %。電化學實驗和理論計算研究表明原子分散的Fe（adFe）和陽空穴（Ov）增強乙醛酸GA（glyoxylic acid）、乙醛肟GO（glyoxylic oxime）、硝酸鹽（NO3-）的吸附。adFe位點能夠促進NO3-還原為NH2OH的H2NO*→H2NOH*步驟以及GO還原為甘氨酸的NH-CH2-COOH*→NH2-CH2-COOH*步驟。
（2）
通過同步輻射SR-FTIR表征和微分電化學質譜（DEMS）表征，驗證了耦合的反應路徑和關鍵中間體。通過adFe-TiOx/Ti合成了六個α-氨基酸化合物，展示了這種電化學合成α-氨基酸方法的應用，這項工作開發了C-N偶聯合成α-氨基酸的高效電催化劑。
參考文獻
Zhonghuan Zhu, Yimin Jiang, Leitao Xu, Qizheng An, Ta Thi Thuy Nga, Junlin Chen, Yun Fan, Qinghua Liu, Chung-Li Dong, Shuangyin Wang, Yuqin Zou, Highly Efficient Synthesis of α-Amino Acids via Electrocatalytic C-N Coupling Reaction Over an Atomically Dispersed Iron Loaded Defective TiO2, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202409864
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202409864
