由于传统的有机合成方法通常涉及苛刻的反应条件、有害化学物质的使用以及昂贵的催化剂，全球因此面临诸多挑战。随着绿色和可持续化学的发展[1],[2],[3],[4]，这些问题得到了有效解决。催化剂的选择对促进环境可持续性起着关键作用[5]。尽管均相催化剂具有诸多优点，但由于分离困难[6],[7]，它们被证明是不可持续的。为了解决这一问题，研究人员对非均相催化剂进行了广泛研究[8]。非均相催化剂的可重复使用性、成本效益以及易于分离的特点吸引了大量关注[9],[10]。目前，基于过渡金属的非均相催化剂是研究最深入和应用最广泛的催化剂类型[11],[12]，其中贵金属催化剂因其高催化效率而备受关注[13],[14],[15]。研究表明，从制药行业中回收贵金属催化剂会产生大量废弃物[16]。此外，这些贵金属既昂贵又稀缺[17],[18]。因此，更经济且易于获得的非贵金属过渡元素成为了更可行的替代品[1],[5]。已有报道指出磷酸镍可作为非均相催化剂，尤其是在氧化反应[19],[20]以及氧还原（OER）和氢还原（HER）[21],[22],[23]中。然而，其在有机催化转化中的应用较少见。
四氢吡啶是一种重要的制药化合物构建块，其多组分合成已使用多种催化剂实现，包括InCl3[24]、分子碘[25]、BiNO3.5H2O[26]、配位聚合物CP1[27]、CAN、TBATB、BDMS和SSA[28],[29],[30],[31]。图1展示了含有四氢吡啶结构的几种生物活性化合物[27],[32]。多组分反应（MCRs）因其在生成复杂分子结构方面的优势而受到关注[33]，这些优势包括环境友好性、成本降低、原子经济性高以及合成时间和精力的减少，符合“绿色化学”的多项原则[34],[35]。尽管在四氢吡啶合成方面取得了进展，但成本、催化剂用量和产率等方面仍存在挑战。因此，开发更高效、简单且环保的催化方法仍然十分重要[36],[37]。
在这项工作中，我们提出了一种新型的有机-无机杂化磷酸镍催化剂，其中掺入了L-脯氨酸氨基酸。L-脯氨酸是现代有机合成中最通用和最常用的有机催化剂之一。作为一种天然丰富、环境友好且价格低廉的氨基酸，它在许多有机转化中起关键作用，尤其是在形成碳-碳键的反应中[39]。L-脯氨酸的催化效率源于其双官能性质，它同时具有仲胺和羧酸基团。这种双重官能性使其能够在温和且环保的条件下促进多种不对称反应[40],[41]。选择磷酸作为催化剂组分是因为其在催化剂体系中具有多功能性：不仅提供了形成有机-无机杂化磷酸镍所需的磷酸骨架，还引入了众所周知的Bronsted酸性位点，这些位点有助于促进多组分缩合反应（如四氢吡啶的合成）[42]。此外，基于磷酸的材料以其稳定的酸碱活性位点和增强的结构稳定性而特别适合用于非均相催化应用[43]。NiPL-Pro催化剂通过微波辐射制备，整个过程仅需5小时，明显短于传统水热法制备非均相催化剂所需的时间[21]。本研究的一个亮点是使用该催化剂在2.5小时内成功合成了四氢吡啶，这一快速反应时间在相关文献中较为罕见。
该催化剂的简单性、合成过程的便捷性及其可重复使用性表明其在工业应用中的巨大潜力，为高效和可持续的解决方案提供了可能。这项工作体现了对环保工艺的日益重视，同时不会影响反应效率或产率。据我们所知，这是首次报道在微波辐射下合成L-脯氨酸掺杂的磷酸镍（NiPL-Pro）及其在多组分反应中的应用。
