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水是醇催化胺化的合適溶劑嗎?

利用氨與醇進行催化胺化製造低碳數烷基胺(lower alkyl amines)在工業過程中尤其重要，舉例來說，甲胺全球生產量每年大於480噸。氣態甲醇及氨必須在390~430^oC下使用非晶形的矽鋁催化劑進行反應；藉由金屬催化劑進行液相醇的氫化及脫氫是另一種反應機構，可在較溫和的反應條件下(T<200^oC)進行胺化。
傳統上，生物質及生物性化學品需要使用溶劑進行催化轉化，而水則是現今原料中，適合大多數高極性溶質的溶劑。因此，開發新的催化途徑主要致力於研究最佳化的水相反應條件，避免初始物與水分離。
本篇研究使用固態釕基催化劑和氨做為水溶液中生物醇的胺化反應物，探討在不同載體材料和雙金屬催化劑對去水甘露糖醇(生物二元醇)胺化的影響。在水熱條件下(T<200^oC)，使用其他載體材料進行反應為可行的，固態釕基雙金屬催化劑會影響醇的活性及選擇性。此外，最重要的是這種水熱反應條件可成功移轉運用於其他一級及二級醇胺化反應。
雖然反應過後的水需要再經過處理(去除殘留的胺及氨)進行再生或廢棄，但水似乎是永續生產生物胺的適當溶劑，對後續發展綠色化學具有巨大潛力。
詳細論文內容請參閱：Niemeier, Johannes; Engel, Rebecca; Rose, Marcus. Is water a suitable solvent for the catalytic amination of alcohols?. Green Chemistry, 2017.