近日,中国科学院大连化学物理研究所徐杰研究员、马红副研究员等建立了羟基化合物与固体催化剂表面之间的氢键诱导活化方法(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 10.1002/anie.202103604),通过研究羟基化合物分子与固体催化剂表面之间氢键形成过程和标准吉布斯自由能变化(ΔG0),判断固体表面对羟基化合物分子中O−H键的活化能力强弱。该研究以生物基平台分子5-羟甲基糠醛(HMF)为探针分子,采用核磁共振(1H NMR)技术,发现了在氮掺杂钴基催化剂诱导下HMF分子中−OH基的氢键能量变化规律,研究了固体表面对HMF分子O−H键氧化活化作用。
该研究建立了固体表面上氢键能量实验测定方法,通过固体催化剂表面氢键的作用,实现了生物基羟基化合物O−H键诱导活化及分子氧选择氧化反应,为生物质催化氧化转化及高效催化剂的研制提供了一条新的思路。