欢迎来到山东省稀土行业协会!

行业动态

稀土金属的新应用:从氮气直接合成含氮有机物
发布时间:2019-07-01 浏览次数:1192


摘要: 稀土金属的新应用:从氮气直接合成含氮有机物目前几乎所有人工合成的含氮有机化合物都需要经过工业合成氨(NH3)。而传统的工业合成氨过程(Haber-Bosch Process)条件极其苛刻。据推算年耗能占全球能耗的2%左右,需消 ...

稀土金属的新应用:从氮气直接合成含氮有机物

目前几乎所有人工合成的含氮有机化合物都需要经过工业合成氨(NH3)。而传统的工业合成氨过程(Haber-Bosch Process)条件极其苛刻。据推算年耗能占全球能耗的2%左右,需消耗约25%的化石资源,并且产生大量温室气体。因此,将氮气直接、高效、温和地转化为含氮有机化合物,而不经过NH3, 是解决以上问题的重要途径之一。但迄今相关文献报道很少, 催化反应体系还没有实现(见中文综述:从氮气直接合成含氮有机化合物,李嘉鹏 殷剑昊 俞超 张文雄 席振峰,《化学学报》2017, 75, 733-743)。

最近,席振峰/张文雄课题组实现了由稀土金属钪(Sc)促进的,直接由氮气、MeOTf和亲电试剂等有机底物反应高效合成肼衍生物的过程。他们分离和表征了(N2)2-, (N2)3-和(N2Me2)2-Sc中间体,并发现CO能有效插入(N2Me2)2-Sc中间体的Sc-N键中,实现了N2CO的高效偶联(Scandium-Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via N-C Bond Formation. Ze-Jie Lv, Zhe Huang, Wen-Xiong Zhang,* and Zhenfeng Xi,* J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 8773-8777)。

该工作首次实现了稀土金属促进的从氮气直接合成含氮有机化合物。稀土金属对于我国的发展具有特别的重要意义,该工作对于稀土金属的高效利用展示了一个新途径。该工作得到了国家自然科学基金、北京分子科学国家研究中心和北京大学化学学院的大力支持。