近日，自慰視頻 萬穎教授團隊在《Angewandte Chemie International Edition》(IF = 16.1)上發表論文“A d-electron Deficient Pd Trimer for Exceptional Pyridine Hydrogenation Activity and Selectivity”，揭示了具有0.42d-電子缺失數的新型鈀三聚體催化劑有效地實現了2-苯基吡啶到2-苯基哌啶的幾乎完全轉化，并且在循環使用的情況下保持了優異性能，幾乎不損失活性和選擇性。相關論文為闡明活性位點的電子和幾何結構對活化熵和催化性能的影響機制，設計適合特定反應需求的高效催化劑鋪平了道路。自慰視頻 為第一署名單位，段林林博士，王麗麗博士，姚國華副教授為論文共同第一作者，自慰視頻 萬穎教授、北京化工大學羅勇教授為論文共同通訊作者。

哌啶是活性藥物成分、農用化學品、生物分子和天然產物的組成部分。例如，用于制備P拮抗劑的2-苯基哌啶骨架常用于治療腫瘤疾病中化療引起的惡心和嘔吐。吡啶的氫化反應為取代哌啶的合成提供了一種簡單、原子經濟、高效的方法。然而，吡啶的氫化反應仍面臨重大挑戰。吡啶中具有sp2雜化的氮原子會與過渡金屬發生強烈相互作用，產生毒化效應，阻礙吡啶的還原過程。同時，金屬浸出和活性喪失問題也較為嚴重。因此，盡管吡咯和N-保護雜芳烴化合物的氫化已獲得廣泛研究，但針對非N-保護的吡啶衍生物的氫化研究仍極為有限。

本文開發了一種以有序介孔氮摻雜二氧化鈦-碳復合載體為基底負載鈀的催化劑，并應用于2-苯基吡啶的氫化反應。基于活化熵關聯分析、Hammett參數研究以及反應物吸附構型表征，分別探討了活性位點（包括Pd的d電荷及其催化過程中形成的團簇結構）的影響機理。實驗發現，具有0.42 d電子缺失數的Pd₃三聚體催化劑在2-苯基吡啶和4-氰基吡啶氫化反應中展現出優異的轉化率與選擇性。該性能歸功于其對吡啶環的吸附約束作用及對速率決定步驟中帶負電荷過渡態的穩定化效應。該催化劑在8次間歇式反應循環和液相連續流動800小時的運行中，活性與選擇性衰減極微，金屬浸出量可忽略不計，表現出卓越的催化穩定性。

該研究工作得到了科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委、上海市教委的資金支持。