生物柴油的工业生产伴随着大量副产物甘油（约占10%质量分数）的产生。因此，实现副产物甘油的高值化利用可以降低生产成本、减少环境污染、提高经济效益，受到人们的广泛关注。甘油作为一种多元醇，具备丰富的反应性质及转化途径：如脱水、脱氢、羰基化、氢解等。其中，开发以甘油为碳源，将其转化为高附加值的含碳有机物是利用这一副产物的有效方法之一。然而，目前利用甘油作为C3合成子的转化路径大多依赖强酸或者氧化剂的使用，原子经济性较差。

基于课题组在锰催化氢化与脱氢领域的长期积累，作者设想通过锰催化的甘油无受体脱氢反应产生1,3-二羟基丙酮和甘油醛活性中间体，进一步与胺类亲核试剂反应构筑药物及生物活性分子中常见的含氮杂环化合物以及氨基酮类化合物。通过筛选一系列锰催化剂发现，配体骨架中含有吡啶结构的氮杂环卡宾 CNC型锰配合物在甘油脱氢反应中活性***高；通过控制反应条件，作者利用邻二胺及芳胺为亲核试剂，分别实现了2-甲基喹喔啉/吡嗪、2-乙基苯并咪唑、以及α-氨基酮产物的高效合成。该催化体系对常见的取代基和官能团展现出良好的兼容性。

作者通过一系列控制实验发现甘油经过锰催化脱氢反应生成1,3-二羟基丙酮和甘油醛后与邻二胺类亲核试剂缩合产生二羟基醛亚胺中间体，其在催化量叔丁醇钾的促进下进一步脱水形成含有酮羰基的亚胺中间体，通过分子内脱水缩合生成2-甲基喹喔啉。当氮上有烷基取代基时，增强了氨基的亲核性，二羟基醛亚胺中间体优先发生分子内亲核加成反应，再发生后续碱促进的脱水和锰催化的借氢反应生成2-乙基苯并咪唑。当使用苯胺类底物作为亲核试剂时，其与甘油醛中间体发生亲核加成反应，以及碱促进的脱水和锰催化的借氢反应生成α-氨基酮类化合物。

本文借助锰催化脱氢反应开发了甘油高效转化为含氮杂环与氨基酮的反应体系，该反应的副产物仅为水与氢气，为生物质平台分子甘油的高效、高值化转化提供了新途径。