近日，化学与环境科学学院包永胜科研团队与南京大学谢劲团队合作在单原子催化领域取得新进展，相关成果发表在催化领域顶级期刊ACS Catalysis上，题目为“Tailoring the Coordination Environment of Cu Single Atoms for Achieving Regioselective C−C Bond Activation of Amides”（调控铜单原子配位环境实现酰胺区域选择性碳-碳键活化），论文链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.4c05223

此前，张涛、李亚栋凭借对“单原子催化”发展与应用的开创性贡献，荣获2024未来科学大奖-物质科学奖，被称为中国人自主提出的概念与研究领域。然而，适用于导向或螯合辅助的惰性C-C键活化反应的原子级分散金属催化剂仍未见报道。其核心难点在于，与载体近饱和配位的金属单原子很难与含有多配位点的反应底物结合，进而实现区域选择性断键。

单原子催化与有机方法学的碰撞——单原子催化C-C键骨架手术

对此，科研团队开发出一种三氧化铝负载的铜单原子催化剂，其在酰胺制备尿素的C-C键活化反应中表现出出色的催化活性，TOF值达到249h^-1，是均相铜催化剂的19倍。此项研究有效结合单原子催化与有机方法学，为惰性键的选择性活化提供了新的路径。

铜单原子催化剂的表征

该研究依托内蒙古自治区绿色催化重点实验室的科研力量与成果数据，并得到国家自然科学基金（22261044、22122103）、国家重点研发计划（2022YFA1503200、2021YFC2101901）和内蒙古自治区高等学校创新团队（NMGIRT2302）等项目的支持。

包永胜教授，博士生导师，南京大学博士，内蒙古师范大学.第七版入口网页化学与环境科学学院副院长，内蒙古自治区“草原英才”，内蒙古自治区321人才一层次，内蒙古自治区青年创新人才一层次，内蒙古自治区高等学校“青年科技英才计划”A类人才，内蒙古自治区高等学校创新团队带头人，内蒙古师范大学.第七版入口网页化学国家一流专业负责人，自治区一流课程《有机化学》负责人。主要承担本科《有机化学》课程、研究生《有机催化化学》《波谱分析》等课程教学。主要研究方向为过渡金属催化有机方法学研究，主持国家自然科学基金项目3项；出版专著1部，参编专著“Handbook of CH-Functionalization”1部；授权发明专利5项；以第一作者（通讯作者）在ACS Cat.,Green Chem., Org. Lett., Org. Chem. Front., Chinese Chem. Lett., Chem. Commun., J. Org. Chem., J. Phys. Chem. C等期刊上发表高质量论文30余篇。2016年获内蒙古自治区科学技术奖自然科学二等奖，2022年获第二届内蒙古自治区高校教师教学创新大赛一等奖。