Nye anvendelser af sjældne jordarters metaller: direkte syntese af nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen

Nye anvendelser af sjældne jordarters metaller: Direkte syntese af nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen
I øjeblikket kræver næsten alle kunstigt syntetiserede nitrogenholdige organiske forbindelser industriel syntese af ammoniak (NH3). Den traditionelle industrielle ammoniaksynteseproces (Haber Bosch Process) har ekstremt barske forhold. Det anslås, at det årlige energiforbrug udgør omkring 2 procent af det globale energiforbrug, kræver omkring 25 procent af fossile ressourcer og producerer en stor mængde drivhusgasser. Derfor er en af ​​de vigtige måder at løse ovenstående problemer på direkte, effektivt og skånsomt at omdanne nitrogen til nitrogenholdige organiske forbindelser uden at passere gennem NH3. Der har dog været få relevante litteraturrapporter indtil videre, og det katalytiske reaktionssystem er endnu ikke opnået (se kinesisk gennemgang: Direkte syntese af nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Journal of Chemistry, 2017, 75733-743).
For nylig har Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong-forskningsgruppen opnået en effektiv synteseproces af hydrazinderivater direkte fra organiske substrater såsom nitrogen, MeOTf og elektrofile reagenser, fremmet af sjældne jordarters metalskandium (Sc). De adskilte og karakteriserede (N2) 2? -, (N2) 3- Og (N2Me2) 2- Sc mellemliggende og fandt ud af, at CO effektivt kan indsætte (N2Me2) 2- Sc af Sc mellemliggende? I N-bindingen blev der opnået effektiv kobling af N2 og CO (Scandium fremmet direkte omdannelse af dinitrogen til hydrazinderivater via NC-bindingsdannelse. Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * og Zhenfeng Xi, * J.Am. Chem. Soc. 20191418773? 8777).
Sjældne jordarters metal scandium (Sc) omdanner direkte nitrogen til nitrogenholdige organiske forbindelser
Dette arbejde opnåede for første gang den direkte syntese af nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen fremmet af sjældne jordarters metaller. Sjældne jordarters metaller er af særlig betydning for udviklingen af ​​Kina, og dette arbejde demonstrerer en ny tilgang til effektiv udnyttelse af sjældne jordarters metaller. Hovedforfatteren af ​​afhandlingen er Lu Zejie, en ph.d.-studerende. Dette arbejde har modtaget stærk støtte fra National Natural Science Foundation of China, National Research Center for Molecular Sciences i Beijing og School of Chemistry ved Peking University.