不飽和羰基化合物的選擇性氫化反應無論在基礎研究還是在工業生產中都具有重要意義，所得還原產物被廣泛應用于醫藥、材料以及大宗化學品的制備。其中，通過選擇性還原1,4-二芳基取代不飽和酮所得產物是許多重要生物活性分子的結構骨架。
目前，貴金屬催化劑憑借其優越的反應活性在不飽和羰基化合物的雙鍵選擇性還原反應中被廣泛的應用。但是貴金屬催化劑存在貴金屬儲量低、價格昂貴、環境不友好等弊端，尤其是對于均相催化體系而言，往往都需要合成結構復雜、價格昂貴的配體協助。同時，存在反應選擇性差缺點。因此，開發條件溫和、綠色高效的不飽和羰基化合物選擇性還原策略是近期研究的熱點問題之一。
2017年以來，中科院青島生物與能源過程研究所的楊勇研究員及其所帶領的低碳催化轉化研究組使用竹筍作為生物質材料，通過簡單的水熱、碳化等過程實現了N,O雙雜原子摻雜的生物質碳材料的綠色制備并作為功能性載體用于負載穩定的金屬納米顆粒催化劑。在前期研究工作基礎上，研究人員進一步從竹筍出發開發了一條新的合成路線制備核殼結構鈷納米催化劑。該催化劑可實現綠色、溫和條件下不飽和羰基化合物的選擇性還原反應。研究發現，該催化劑在水中具有很高的反應活性和C=C雙鍵還原選擇性。同時，研究人員充分利用催化體系對羰基化合物的高度選擇性，通過一鍋法策略實現了以簡單的醛和酮為原料進行高級飽和羰基化合物的合成。
此外，該組研究人員還將該一鍋法策略成功應用于LoureirinA的高效合成當中。相對傳統的合成方法，該方法不需要中間體的分離以及酚羥基的保護和脫保護。
該工作是非均相賤金屬催化體系催化不飽和羰基化合物雙鍵選擇性還原的首例報道。催化劑制備過程綠色，催化劑能夠被循環使用并保持高反應活性，反應使用水作為溶劑避免有機廢棄物造成的環境污染。催化體系也應用于Loureirin A的一鍋法高效合成當中，為Loureirin A的高效合成提供了新路線。該報道為生物質基碳材料負載賤金屬催化劑的設計、合成提供了新思路，同時也為不飽和羰基化合物的選擇性還原提供了新途徑。
文章發表在ChemCatChem, doi.org/10.1002/cctc.201801987
作者：Dr. Tao Song , Zhiming Ma, Prof. Yong Yang
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