【Nat. Synth.】东京大学Y. Nishibayashi:机械力化学固氮

学术   2024-10-13 08:11   北京  

深耕点评

东京大学Yoshiaki Nishibayashi等人报道了一例钼催化的气-固机械化学反应,以二碘化衫作为还原剂和醇作为质子源的条件下合成氨。该策略:
1. 基于该小组已有的钼催化液相固氮体系,常温、常压,固体质子源的使用如季戊四醇,以及纤维素等不易与SmI₂提前反应,从而减少了氢气副产物的生成。
2. 带有PCP型钳形配体的钼配合物的优异性能;反应过程主要有两点:1) 钼三碘配合物在气–固界面通过直接断裂氮–氮三键被还原生成氮化物配合物;2) 氮化物配合物2与SmI₂(THF)₂和质子源通过PCET (质子耦合电子转移) 过程反应,在固相中生成相应的胺配合物。
3. 能够直接生成和捕集气态NH₃,开发了一种两步法,通过加入固体KOH克服NH₃与Sm(III)物种结合的问题。
4. 全过程避免使用溶剂,避免了高度吸热的反应过程,具有能量优势。作者估算了生产1摩尔NH₃所需的THF成本。在均相反应中,需要约50升的THF,成本高达4,000美元。机械化学固氮具有巨大的成本和能量优势


论文信息

Mechanochemical nitrogen fixation catalysed by molybdenum complexes
Shun Suginome, Kurumi Murota, Akira Yamamoto, Hisao Yoshida & Yoshiaki Nishibayashi*

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转载说明:本文转载自公众号“化学深耕堂

原文链接:【Nat. Synth.】东京大学Y. Nishibayashi:机械力化学固氮 (qq.com)

楚甲祥课题组
中国科学院大学(UCAS)楚甲祥课题组,金属有机化学/配位化学方向。内部交流用。
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