中国科学院长春应用化学研究所程海洋研究员团队在Sustainability & Circularity NOW 发表重要综述，系统解析CO₂还原耦合N-甲基化反应的前沿进展，为碳资源高值化利用提供绿色催化新策略！

在全球碳中和背景下，利用CO₂作为可再生C1源制备高附加值化学品是实现碳循环的关键路径。N-甲基胺类和N,N-二甲基胺类化合物是医药、农药、精细化工等领域的核心中间体，传统合成依赖甲基化试剂（如甲醛、碘甲烷、格氏试剂）的使用，这些试剂毒性大，反应的原子经济性低。CO₂作为C1资源，通过还原可作为绿色甲基化试剂，耦合胺的甲基化反应，制备N-甲基胺类和N,N-二甲基胺类化合物。CO₂化学性质稳定，其高效活化转化为其下游产物合成提供新的机遇。

本文全面综述了近年来多相催化剂在CO₂/H₂或硅烷体系下催化胺类N-甲基化反应的最新进展。文中详细介绍了各种催化剂、助催化剂对于CO₂还原耦合胺的N-甲基化的催化过程和构效关系，总结了载体、金属、助剂及反应条件的影响和CO₂活化机制对N-甲基化反应调控机制的影响。为CO₂资源化利用提供理论指导与技术突破方向。最后提出了未来CO₂还原及N-甲基化反应催化剂面临的挑战与机遇。

传统N-甲基化试剂如R-MX、CH₃I、CH₂N，毒性大，原子经济性低，分离困难，而CO₂作为N-甲基化试剂具有独特优势：

✅储量丰富，环境友好：每年产生大量的CO₂工业废气，CO₂无毒无害，使用氢气作为还原剂时，反应副产物仅为水。

✅原子经济性高：CO₂作为C1源，仅含有一个碳原子，在反应中可被完全整合到目标产物中。

✅ 高效转化：CO₂还原和胺的N-甲基化反应耦合进行，提高了整体反应的效率‌。

✅活性金属：Cu、Ag、Au、Pd和Pt可以表现出优异的催化性能。

✅载体：酸碱性载体和可还原性载体有利于反应进行。

✅ 改性：使用金属或氧化物进行改性，改变CO₂和H₂的活性路径，增加选择性和活性。

✅ 催化剂成本：使用贵金属作为活性组分，成本较高。

✅反应条件：需要在高温高压下反应，不利于工业化。

✅ 活化方式：对CO₂和H₂的活化方式还需要更深入研究。