💡这项突破是什么?
FDCA作为PET的绿色替代单体，其工业化生产仍面临多步反应效率低、成本高等挑战。糠酸直接C-H羧基化路线原子经济性高，但呋喃环C5-H键解离能高（pKa≈36），传统催化体系需依赖高温、强碱或贵金属催化剂，限制了其实际应用。近年来，自由基介导的C-H活化策略为温和条件下实现C-H键官能化提供了新思路，然而如何实现FA的高选择性羧基化并避免副反应，仍是该领域的难点。
近日，针对糠酸（FA）直接C–H键羧基化反应中反应条件苛刻、选择性低等难题，中国林科院林化所蒋剑春院士团队创新性地构建了一种具有晶格畸变结构的MnOx催化剂，通过表面Mnδ+–OV共轭结构与富电子Mn²⁺协同作用，在温和条件下（≤390 K，8 MPa CO₂）实现了FA向FDCA的定向转化，FDCA选择性高达95.82%。该研究首次揭示了MnOx催化剂通过自由基介导的“FA自由基→FA碳负离子”演化路径，并结合显性溶剂模型与超临界CO₂极化效应，系统阐释了溶剂协同促进C–H键活化和CO₂羧基化的机制，为生物质惰性化学键的温和转化提供了新策略。
上述研究成果以“Unlocking the Free Radical Evolution for Directed Conversion of Furoic Acid to 2,5-Furandicarboxylic Acid Over Lattice-Distorted MnOx”为题发表在国际顶级化学期刊Angewandte Chemie International Edition（影响因子17.0，中科院一区top期刊）。中国林科院林化所助理研究员王善勇为论文的第一作者，林化所蒋剑春院士、王奎研究员，清华大学王定胜教授，为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（32222058）资助。（林化所/王奎）
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202515012
