由草酸和硝酸盐电化学合成甘氨酸

在含C-N键化合物的生产制造中，替代使用活性底物、有毒试剂和有机溶剂的传统方法是一项重要挑战。在本研究中，我们开发了一种电化学方法，通过在水性电解质中利用硝酸盐（NO3- ）作为氮源，避免使用氰化物和胺类来合成含C-N键分子。此外，我们利用草酸作为碳源，草酸可通过CO2的电化学转化获得。因此，我们的方法可为利用导致全球变暖和富营养化等严重环境问题的人为CO2和硝酸盐废弃物提供一条途径。有趣的是，草酸和硝酸盐的共还原产生了活性中间体，从而促成了C-N键的形成，随后进一步还原为氨基酸（即甘氨酸）。通过使用制备的Cu-Hg电极精确控制该多重还原过程，我们证实了甘氨酸的高效生成，在-1.4 V vs. Ag/AgCl（电流密度≈90 mA cm-2 ）下的法拉第效率（F.E.）高达43.1 %。