SiC纳米线负载的Pd催化剂用于硝基芳烃高效流动氢化反应，生成芳胺

《Green Chemistry》：SiC nanowire supported Pd for efficient flow hydrogenation of nitroarenes to arylamines

开发了基于1 wt% Pd/SiC纳米线的连续流催化体系，实现4-硝基苯酚至4-氨基苯酚的97%转化率与98%选择性，5分钟完成反应，伪一级速率常数达0.753 min?1，较批次反应快4.5倍。高效源于Pd与SiC纳米线的协同作用，促进NaBH4解离及活性Si-H*物种形成，实现定向氢解机制。

　　

开发了一种高效的连续流催化系统，用于在常压下将硝基芳烃氢化为芳胺。该系统使用1 wt%的Pd催化剂，该催化剂负载在坚固且化学性质稳定的SiC纳米线上（Pd/SiC NWs）。以NaBH₄作为氢供体，该系统在5分钟内将4-硝基苯酚（4-NP）转化为4-氨基苯酚（4-AP）的转化率达到97%，选择性达到98%。测得的伪一级反应速率为0.753 min^-1，这是批处理反应系统中观察到的反应速率的4.5倍，并显著高于其他常见载体（活性炭、二氧化硅和氧化铝）以及其他贵金属（Pt、Au和Ag）负载在SiC纳米线上时的反应速率。该反应系统表现出高稳定性和广泛的底物适用性，适用于各种取代的硝基芳烃。高催化活性归因于Pd催化剂与SiC纳米线基底之间的协同作用，这种作用增强了NaBH₄的分解，生成了H*，并促进了H*向底物的转移，从而形成了具有活性的Si–H*物种。这一过程促进了优先吸附在SiC纳米线上的4-NP的氢化。此外，强制的质量传递和反应微环境的均匀性防止了反应物和中间体在流动系统中的混合，确保了–NO₂基团按照Haber途径机制依次被氢化，其中亚硝基是主要的中间体。这项研究为高效便捷地合成芳胺提供了一种有前景的方法。