煤炭、天然氣、石油等傳統(tǒng)能源的大規(guī)模消耗不僅導(dǎo)致了嚴(yán)重的能源危機(jī)，而且導(dǎo)致二氧化碳等廢氣的大量排放，同樣引發(fā)了一系列令人不容忽視的環(huán)境問題。二氧化碳的再利用作為綠色化學(xué)的重要組成部分，一直以來受到了廣泛的關(guān)注。

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百余年來，人們一直致力于二氧化碳的循環(huán)利用以解決嚴(yán)重的能源問題和環(huán)境問題，例如：通過還原二氧化碳合成重要的工業(yè)小分子等方法實現(xiàn)能源的儲存和再利用；或者是直接將二氧化碳轉(zhuǎn)化成具有較高價值的化學(xué)制品等。

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在異相催化反應(yīng)中，為了提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性，添加有機(jī)配體一直是最為通用和重要的策略。但是由于傳統(tǒng)的有機(jī)配體多為固態(tài)或者液態(tài)，所以必須要對催化劑進(jìn)行分離才能得到高純度的化學(xué)制品，額外增加了工業(yè)成本。如果使用二氧化碳作為配體活化催化劑，不僅能夠憑借氣態(tài)的特征免去了分離步驟，而且還實現(xiàn)了二氧化碳的再利用，有效地緩解了能源和環(huán)境問題。

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環(huán)己酮分子是一種六元環(huán)的飽和環(huán)酮，常用于工業(yè)上制備尼龍和尼龍66；同時環(huán)己酮也是一種適用性很高的溶劑，經(jīng)常用于溶解纖維素、涂料、油漆等。在工業(yè)上，合成環(huán)己酮的途徑主要分為以下兩種：環(huán)己烷的氧化和苯酚的氫化，這兩種方法通常需要以貴金屬或者是合金為催化劑且在高溫高壓的條件下，才能保證一定的收率。

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圖1. 碳酸分子修飾Pd金屬促使硝基苯高選擇性還原為環(huán)己酮的機(jī)理圖

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最近，上海交通大學(xué)的陳接勝教授、李新昊教授課題組設(shè)計了一種全新而又綠色的合成環(huán)己酮的全新途徑。

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將二氧化碳溶于水所形成的碳酸分子修飾到貴金屬Pd催化劑的表面，通過碳酸和硝基苯形成氫鍵，強(qiáng)化了硝基苯在Pd金屬表面的吸附，從而可以在常溫常壓的反應(yīng)條件下高選擇性氫化硝基苯合成環(huán)己酮，其收率高達(dá)97%以上，相較于在傳統(tǒng)的純氫氣條件下，其TOF數(shù)值提高了14倍。

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該合成路線是一條全新并且十分溫和、綠色的反應(yīng)途徑。當(dāng)反應(yīng)完成后，碳酸分子可以通過簡單處理再次轉(zhuǎn)化為二氧化碳，形成循環(huán)利用，真正地實現(xiàn)了變廢為寶。

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同時該方法也適用于苯胺、N-甲基苯胺等芳香族化合物的加氫反應(yīng)，甚至可以廣泛應(yīng)用于人工光合作用、電催化有機(jī)合成等催化領(lǐng)域。

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相關(guān)結(jié)果發(fā)表在ChemCatChem上，DOI: 10.1002/cctc.201900389。原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201900389