二氢苯并呋喃(DHBF)是多种农药和医药的重要结构单元,其传统合成依赖高压H₂,且存在加氢选择性差、安全性低等问题。电化学加氢可以以有机物、酸或水为氢源,实现在温和条件下的加氢反应。其中,若以水为氢源,则可提供一种更为绿色、环保的加氢策略。但是,由于苯并呋喃(BF)不溶于水,其加氢反应多基于非水体系,以水为氢源的BF加氢仍面临挑战。
本文报道了在水系电解质溶液中实现BF加氢合成DHBF的高效策略。该工作采用Pd纳米颗粒作为模型电催化剂并以羧基化碳纳米管作为催化剂载体(Pd@c-CNT),以四丁基铵六氟磷酸盐(TBAPF₆)作为辅助电解质,在酸性水/乙醇混合电解质中实现了DHBF法拉第效率(FEDHBF)高达83.7%。研究显示,在电解过程中水合阳离子(TBA⁺(H2O)n)向阴极移动,导致在疏水阴极表面形成界面水,从而有效降低反应能垒,促进BF加氢。进一步地,一系列基于氘代和/或非氘代试剂的电解实验证实:阳极水分解为阴极加氢反应提供了氢源。

该成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,论文的通讯作者是秀人网 冯莱教授,第一作者是秀人网 博士研究生吴硕,共同通讯作者朱博韬和杨齐凤均为课题组毕业的博士生。
文章链接://doi.org/10.1002/anie.202521410

