天津大学，Nature Chemistry！

主要观点总结

本文介绍了一项关于烷基胺合成的研究，主要介绍了电化学氢解制甲胺的过程中所遇到的问题及新思路。研究者设计了一种富含低配位原子的铜电催化剂，在较低的电位下实现了高选择性和高效率的甲胺生产。该技术在pH调控、电催化剂合成、电解质选择等方面取得了重要进展，并展示了其在药物合成等领域的应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

烷基胺广泛应用于医药、材料、农药等的制造，N（烷基）-O键的氢解是合成有机胺的有力工具。然而，电化学氢解制甲胺存在选择性和效率问题。

关键观点2: 主要问题

当前电氢解反应选择性低，CH₃NO₂电氢解反应通常在N-甲基羟胺（CH₃NHOH）中间体处停止，导致CH₃NH₂的选择性非常低。此外，缺乏有效的电催化剂来推动反应进行。

关键观点3: 新思路

天津大学张兵等人设计了一种富含低配位原子的铜电催化剂，通过DFT计算发现低配位铜可显著增强CH₃NHOH的吸附和N-O键断裂，提高CH₃NH₂的选择性。

关键观点4: 技术细节

通过电还原CuO纳米棒前体制备了低配位铜（LC-Cu）电催化剂。LC-Cu的合成及电化学性能表明其高活性和计算预测的合理性。pH对CH₃NO₂电还原为CH₃NH₂的影响研究表明电解质pH显著影响反应效率。建立流动反应器实现CH₃NO₂高效电还原合成CH₃NH₂，产率和法拉第效率显著提升。

关键观点5: 技术优势

本研究设计并合成了一种具有丰富低配位位点的铜电催化剂，在pH为5.8的缓冲溶液中实现了高选择性和高效率的甲胺电合成。该方法成功应用于安培级的甲胺生产、氘代甲胺和药物的克级合成，以及其他脂肪族手性和非手性胺的合成，展示了其潜在的实用性和广泛的适用性。

关键观点6: 应用拓展

该电还原方法还成功应用于多种氘代药物的合成，展现了其在药物合成中的绿色合成路径。此外，该方法还扩展到其他N（烷基）-O键的氢解，实现了多种脂肪族胺的高效合成。

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