烷基胺类化合物被广泛应用于药物、材料和农用化学品等的制造。N(烷基)–O键的氢解反应是合成有机胺类的重要方法，但由于其键解离能较高，N(烷基)–O键的氢化难度显著高于N(芳基)–O键。甲基胺（CH₃NH₂）是最简单的烷基胺之一，同时也是最常用的大宗化学品。目前，CH₃NH₂主要通过甲醇与氨在高温高压（350–450 °C，0.5–4.1 MPa）下的热催化气相反应制备，而副产物二甲胺和三甲胺的混合使得CH₃NH₂的纯化难度增加。相比之下，在常温常压水溶液中将硝基甲烷（CH₃NH₂）电还原为CH₃NH₂，是一种极具吸引力、绿色环保、条件温和且易于操作的热化学化石燃料技术的替代方案。此外，CH₃NH₂易与D₂O发生氢-氘交换生成氘代硝基甲烷（CD₃NO₂），推测其可进一步在D₂O中氢解生成氘代甲基胺（CD₃NO₂）——该物质是氘代药物合成的重要前体。因此，CH₃NO₂向CH₃NH₂的转化反应，可作为评估新型催化剂或N(烷基)–O键电催化氢解方法的重要模型反应。

图1 计算辅助设计LC-Cu提升CH₃NHOH转化性能

图2 LC-Cu促进甲胺生成的机制验证

图3 pH对甲胺生成的影响及机理

图4 氘代甲胺及药物的克级合成

图5 其他N(烷基)–O键氢解应用拓展

文章来源：科研云资讯

DOI：10.1038/s41557-025-01864-2