N-甲基胺是一类关键精细化工中间体，广泛用于医药、染料、合成树脂和农药制备等领域。目前，工业生产主要使用的Eschweiler-Clarke法以甲醛作为甲基化试剂，并加入过量甲酸等还原剂，原子经济性不高且有设备腐蚀风险。从绿色可持续角度来看，甲醇因其廉价易得和安全低毒等特性，已成为C-N键形成转化中更具吸引力的C1试剂。然而，由于甲醇过高的脱氢焓，现有催化体系往往需要加入过量碱助剂以实现甲醇活化，增加了生产分离成本。因此，设计和构建一种新型催化剂，在无添加剂的条件下实现环境友好的N-甲基胺合成是一个重大挑战。

       针对上述挑战，化学工程学院林丽利教授课题组将具有双活性位点的单原子合金( SAA )催化剂引入到N-甲基化反应中，制备了一种高活性、高选择性、高稳定性的高比表面TiO2负载Co1Ni SAA催化剂。与单金属催化剂和传统合金催化剂相比，Co1Ni SAA催化剂表现出完全不同的催化行为，对四氢喹啉的N-甲基化产物表现出大于99%的高收率，而不得到脱氢副产物喹啉。Co1Ni SAA催化剂具有优异底物适配性，在无添加剂条件下分别高效应用于23种胺与甲醇，和6种胺与氘代甲醇的N-甲基化反应。动力学研究表明，Co1Ni SAA加快了甲醇脱氢这一决速步骤的速率，并通过甲酸甲酯途径加速了总包反应。密度泛函理论（DFT）计算表明，Co1Ni SAA催化剂中Co的原子分散具有独特的CH3O *吸附模式，导致其脱氢的能垒极低为0.26eV。本研究首次在以甲醇/氘代甲醇为C1源的胺N-甲基化领域引入非贵金属SAA作为高效催化剂，为药物和农用化学品中N-甲基胺绿色合成提供了新思路。

Co1Ni SAA催化剂的合成示意图和结构表征图

Co1Ni SAA催化剂N-甲基化性能评价

Co1Ni SAA催化剂动力学研究

Co1Ni SAA催化剂对不同底物的适配性