La electrósíntesis de aminoácidos a partir de fuentes abundantes de nitrógeno y ácidos α-ceto representa una ruta sostenible. Mejorar la eficiencia de la reacción y explorar los mecanismos que influyen en la reacción son de gran importancia. En este estudio, investigamos el efecto de los protones en el electrolito sobre la síntesis de aminoácidos, lo cual ha sido pasado por alto hasta la fecha. Utilizando la co-reducción de ácido oxálico y nitrato (NO3-) a glicina (Gly) en un sistema modelo de Bi dendrítico, encontramos que concentraciones óptimas de protones mejoran específicamente dos pasos clave de las reacciones de cuatro pasos, gobernando la selectividad y la tasa de producción de Gly. Uno es que los protones se coordinan directamente con intermediarios clave en la reducción de NO3-. Una concentración adecuada de protones induce la desorción de *NH2OH (donde * denota un sitio de adsorción) como NH3OH+ protonado desde la superficie del catalizador. Esta desorción previene efectivamente que *NH2OH se reduzca a NH3, asegurando el intermediario esencial (NH3OH+) para la síntesis de Gly. El otro es que una concentración adecuada de protones favorece la transferencia de electrones acoplada a protones, la hidrogenación de la oxima del ácido glioxílico a Gly, lo que finalmente mejora la selectividad y la tasa de producción de Gly. Guiados por esta comprensión mecanística, optimizamos las condiciones de reacción para controlar con precisión cada paso crítico, logrando un excelente rendimiento de electrósíntesis de Gly con una eficiencia de Faradaic de 78.9% y una densidad de corriente parcial de 108.2 mA cm-2. La versatilidad de este enfoque se demostró a través de la síntesis eficiente de diversos aminoácidos, incluidos alanina, ácido aspártico y fenil glicina, logrando tasas de eficiencia y rendimiento muy altas.
Wang et al. (Mié,) estudiaron esta cuestión.