在合成化学领域，醛类的选择性氢化是一项关键技术，因为它能高效地转换为醇类，这类化合物在药物合成和工业生产中都有广泛应用。然而，这一转换过程常常伴随着副反应，如过度氢化或卤素脱除，导致产品分离和纯化变得复杂和成本增高。传统的催化剂如铑或钌复合物虽然在某些体系中表现出较好的催化性能，但仍面临活性降低、稳定性差和难以重复使用等问题。此外，当前催化剂系统通常需要使用高纯度的氢气，这不仅增加了成本，也限制了其在工业应用中的广泛性。因此，开发一种能直接利用粗制合成气进行醛类选择性氢化的新型催化剂，具有重要的工业应用价值和科研意义。

        本研究旨在开发一种新型的金纳米粒子负载在二氧化铈（Au/CeO₂）催化剂，用于实现在含有一氧化碳的合成气环境中，对醛类化合物的选择性氢化反应。（图1）作者团队采用沉积-沉淀法制备催化剂，并通过多种表征技术如透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和漫反射红外傅立叶变换光谱（DRIFTS）等确认了催化剂的物理化学性质和活性位点的本质。

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        研究中，作者首先对催化剂进行了优化，选择了不同的溶剂和反应条件进行了一系列的氢化反应实验，以确定最佳的催化系统。此外，我们还探索了催化剂对不同结构的醛类化合物的适用性和选择性，包括那些含有易还原官能团（如烯、炔或卤素）的醛类。我们发现，在一氧化碳的存在下，这种新型催化剂不仅能有效抑制副反应，还能在不同的有机溶剂中表现出良好的化学选择性和较高的转化率。

        此研究成功开发的Au/CeO₂催化剂为醛类化合物的选择性氢化提供了一种新的高效途径。通过使用未经净化的合成气作为氢源，本研究不仅降低了生产成本，而且提高了催化剂的实用性和环境友好性，符合绿色化学的发展趋势。与此同时，该催化剂系统展现了出色的重复使用能力，没有明显的活性和选择性损失，这对于工业应用是极具吸引力的。

        更重要的是，该研究还深入探讨了一氧化碳在催化过程中的角色，发现其作为活性位点的阻断剂能有效避免非目标反应的发生，这一发现为理解和设计新型催化剂系统提供了宝贵的机理洞见。此外，这种催化剂的开发和应用，有望推动相关绿色合成技术在制药和精细化工领域的广泛应用，具有显著的经济效益和社会影响。

标题：Selective Hydrogenation of Aldehydes under Syngas Using CeO2-Supported Au Nanoparticle Catalyst

作者：Kotaro Shirayama, Xiongjie Jin*, and Kyoko Nozaki*

链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c02531