腈类是精细化工、医药与功能材料合成的核心中间体。传统腈类合成大量使用剧毒氰化物，反应条件苛刻，原子利用率偏低。醇的好氧氨氧化以氧气作氧化剂、氨作为氮源，唯一副产物为水，是极具应用前景的绿色合成路线，但长期面临催化剂活性有限、中间体过度氧化、底物适用范围受限等现实难题。Qingping Ke研究团队于2026年9月在Angewandte Chemie发表Early View研究工作，开发阴离子掺杂氧化锰催化剂，提出接力催化（relay catalysis）策略，为醇氨氧化制备腈提供低成本非贵金属催化新方案^[1]。

该工作核心创新是借助阴离子掺杂调控氧化锰表面电子结构与缺陷浓度，构筑双活性位点接力循环机制：一类活性位点负责将醇氧化生成醛亚胺中间体，另一类位点选择性催化亚胺脱氢得到腈产物，分步接力完成整体转化，有效抑制中间体深度氧化生成羧酸副产物。相比于未改性氧化锰，阴离子掺杂后锰价态可实现动态循环，氧空位密度提升，氧气活化能力显著增强。在常压温和反应条件下，该催化体系对芳香醇、杂环醇以及部分脂肪醇均可实现高效转化，同时催化剂具备良好循环稳定性，具备进一步工艺开发价值。

结合原位谱学表征与理论计算的机理研究表明，阴离子不只是简单的结构助剂，还参与界面质子‑电子转移过程，稳定亚胺关键中间体，匹配接力反应两步动力学速率，破解单活性中心难以同时兼顾醇氧化与亚胺选择性脱氢的固有矛盾。该研究突破传统单活性中心催化的设计思路，为多步串联氧化还原反应的催化剂开发提供重要参考。

领域展望

非贵金属多相接力催化是绿色有机合成领域值得重点发展的方向。后续研究可从三方面推进：一是进一步优化阴离子掺杂的构型与位点，提高脂肪醇这类惰性底物的转化效率；二是拓展接力催化策略应用于生物质多元醇的直接转化，一锅法制备高附加值含氮化学品；三是开展连续流反应器工艺探索，完成放大规模的催化剂稳定性考核。该工作证实，通过缺陷工程与阴离子掺杂协同调控，锰基氧化物有机会替代贵金属催化剂，助力好氧氨氧化绿色工艺走向实际应用。

参考文献

[1]Qingping Ke, Meiying Niu, Xixi Liu, Jun Tang, Yuhao Zheng, Xiaohui Liu, Zhipeng Chen, Chao Wan, Liang Huang, Xiantai Zhou, Can Xue, Zehui Zhang. Anion‑Doped Manganese Oxides Enabling Relay Catalysis for Aerobic Alcohol Ammoxidation[J]. Angewandte Chemie, Early View, First published: 27 September 2026, e5879363. DOI：10.1002/ange.5879363

https://doi.org/10.1002/ange.5879363

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