A Sustainable Buchwald–Hartwig C–N Coupling for Arylamine Synthesis with Heterogeneous Catalysis of Iron Oxide Nanoparticles

Dongran Wu, Ryota Sato, Toshiharu Teranishi, Francesca Pincella, Masaharu Nakamura

绿色化学的重要原则之一是能源效率设计（Design for Energy Efficiency），即通过降低反应温度、缩短反应时间以及避免不必要的工艺步骤，尽可能减少化学过程的能源需求。由于能源消耗是化学制造环境足迹的重要来源，提高反应效率是迈向更可持续化学合成的重要一步。

本研究探索了一种用于 Buchwald–Hartwig C–N 偶联反应的可持续策略，采用可重复使用的氧化铁纳米颗粒（γ-Fe₂O₃）作为多相催化剂。芳香胺是制药、农用化学品以及先进功能材料中的重要结构单元，因此开发高效、可持续的合成方法具有重要意义。

通过使用廉价且可回收的铁基催化剂，研究人员在获得较高产率的同时，减少了对高能耗纯化步骤和催化剂更换的需求。该多相催化剂能够方便地从反应体系中分离并重复利用，从而简化整体工艺流程，提高操作效率。

该研究对提升能源效率的重要意义：

- 可重复使用的催化剂减少了催化剂生产和更换过程中所需的能源与资源消耗。

- 高催化活性有助于高效生成目标产物，减少额外加工步骤。

- 简便的催化剂回收过程降低了高能耗分离与纯化操作的需求。

- 铁基催化剂为贵金属催化体系提供了更加可持续的替代方案。

感谢Dongran Wu等作者在开发更加节能高效化学反应体系方面所做出的贡献。

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