钌/锇钳形催化剂在转移氢化中选择性还原不饱和酯和醛的绿色化学研究

为解决传统羰基化合物氢化反应需高压反应器且碳足迹高的问题，研究人员开展钌(Ru)/锇(Os)钳形(pincer)催化剂在转移氢化(TH)中选择性还原不饱和酯和醛的研究。通过对比PNNP、PNN等配体结构的催化剂性能，发现Os催化剂在35°C低温下即可实现80%选择性的C=O键还原，且使用可持续溶剂苯甲醚和氢源乙醇。该研究为绿色催化提供了新策略，发表于《Organometallics》。

　　

在化工和制药领域，羰基化合物的选择性还原是合成关键中间体的核心反应。传统方法依赖高压氢气(₂)和贵金属催化剂，不仅能耗高，每吨氢气还会产生6吨CO₂。更棘手的是，当底物如甲基10-十一烯酸酯同时含有C=O和C=C键时，如何避免过度还原成为行业难题。

研究人员开创性地将锇(Os)钳形(pincer)催化剂首次应用于转移氢化(TH)领域。通过系统比较Ru-1(PNNP)、Os-1(H-Cl-tBu)等六种催化剂在苯甲醚溶剂中的表现，发现Os系列在35°C低温下即可高效活化乙醇氢源，对C=O键实现80%选择性还原，而C=C键保留率超90%。针对香茅醛等α,β-不饱和醛，Os-2催化剂在5分钟内实现TOF高达12,000 h^-1的转化效率。

研究采用GC-MS和¹H/¹³C NMR进行产物表征，通过溶剂筛选确定苯甲醚为最优反应介质。关键发现包括：1) Os-1催化甲基10-十一烯酸酯时，C=C键异构化仅3%；2) 无碱条件下Os-3仍可99%选择性还原桃金娘醛；3) 肉桂醛TH中Os催化剂可抑制副产物15(氧化酯化产物)生成。

在"Results and Discussion"部分：1) 甲基10-十一烯酸酯还原实验显示，Os-1在苯甲醚中C=O还原选择性达80%，远优于Ru-2的52%；2) 桃金娘醛TH中，Os-2的TOF是Ru-2的16倍；3) 溶剂效应研究表明苯甲醚使反应活化能降低，TOF提升至740 h^-1。

结论指出，该工作通过Os催化剂的设计实现了三大突破：1) 避免高压设备使用；2) 采用生物基乙醇替代传统H₂；3) 符合绿色化学原则的温和条件。特别是Os-2对共轭醛的精准还原，为香料、药物中间体的绿色合成提供了新范式。研究结果发表于《Organometallics》，为可持续催化提供了金属催化剂的新选择。