开发新的高效合成策略来替代传统的异吲哚酮合成方法是化学合成领域的一大挑战。针对这一问题，兰州大学李灿院士、李泽龙教授课题组报道了一种基于单原子Pd/TiO2催化剂催化的串联反应体系，通过使用廉价且易得的邻苯二甲酸酐、氨气、氢气成功合成了异吲哚酮。单原子Pd/TiO2催化剂展现了优异的催化性能，邻苯二甲酸酐的转化率高达99%，异吲哚酮的选择性为91%，且其TOF高达4807 h⁻¹。其出色的催化性能归因于载体TiO2与单原子Pd位点之间的协同串联催化效应。TiO2能够高效催化邻苯二甲酸酐与NH3反应生成邻苯二甲酰亚胺，随后邻苯二甲酰亚胺通过与NH3及在单原子Pd位点上活化并溢流的氢物种反应，进一步催化转化为异吲哚酮。在整个串联反应过程中，NH3不仅充当了反应物，同时也作为促进剂，通过与中间体邻苯二甲酰亚胺反应生产相应的亚胺中间体，加快了邻苯二甲酰亚胺还原过程。该串联催化机制为异吲哚酮平台分子的高效合成提供了一种极具前景的策略。
图1 Pd/TiO2催化剂的表
图2 0.05 Pd/TiO2对苯酐和NH3的串联反应的催化性能
图3 串联反应路径研究
图 4 吲哚布芬(Indobufen)的合成
相关研究成果以“A Tandem Catalysis for Isoindolinone Synthesis over Single-Atom Pd/TiO2 Catalyst”为题题于2024年9月12日发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，文章的第一作者是兰州大学解进博士后和程稼年博士后。兰州大学化学化工学院为论文第一完成单位，李灿院士，李泽龙教授为共同通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金（22072061）和国家重点研发计划（2021YFA1501101）的支持。
文章链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415203
