综述：绿色化学创新：关于可持续催化及其战略未来方向的系统综述

《Catalysis Science & Technology》：Green chemistry innovation: a systematic review on sustainable catalysis and its strategic future directions

区域选择性和立体选择性催化方法在绿色化学中的发展及其未来方向。通过整合过渡金属催化、有机催化、光催化和电催化技术，实现高效、环保的分子转化，并利用循环经济模型和生命周期评估推动工业应用。当前挑战包括催化剂失活、可重复性差和成本问题，未来需开发 earth-abundant 金属催化剂、混合催化系统及 AI 驱动的动态优化策略。

　　

区域选择性和立体选择性催化方法的发展标志着绿色化学领域的一个重要里程碑。随着化学工业对可持续实践需求的增加，这些方法正在改变复杂化学中间体的合成方式，包括药品、农用化学品和功能材料。催化方法使得这些反应对特定底物更具选择性，从而提高了原子利用率并减少了环境影响。本综述旨在分析和讨论催化领域的最新进展，重点关注可持续方法，包括过渡金属催化、有机催化、光催化和电催化。这些催化方法不仅为分子转化提供了更清洁、更高效的能量路径，还支持使用氢气和生物基原料以及绿色溶剂，同时遵循生态设计原则。在学术界和工业界，通过区域选择性和立体选择性催化实现了精准化学。由此产生的离散构建块减少了生产所需分子结构所需的步骤、资源和废物。循环经济模型和生命周期评估（LCA）方法的引入使得这些过程在监管和工业层面更具吸引力，推动了向可持续工艺创新的转变。然而，催化剂失活的困难、有限的重复使用范围、底物选择范围狭窄以及经济可扩展性的障碍仍然阻碍了这些技术在工业中的广泛应用。为了解决这些问题，综述提出了未来策略，例如利用地球上丰富的金属制备催化剂、构建混合催化系统、整合人工智能和机器学习进行催化剂开发，以及通过数字化学工具实现工艺的实时动态优化。此外，综述还旨在推动设计出从环境不友好型向可持续型转变的催化系统，这些系统在经济上具有可行性，并能在创新与应用之间架起桥梁，通过概述取得的成就和存在的问题来缩小两者之间的差距。