Nieuwe toepassingen van zeldzame aardmetalen: directe synthese van stikstofhoudende organische verbindingen uit stikstof

Nieuwe toepassingen van zeldzame aardmetalen: directe synthese van stikstofhoudende organische verbindingen uit stikstof
Momenteel vereisen bijna alle kunstmatig gesynthetiseerde stikstofhoudende organische verbindingen industriële synthese van ammoniak (NH3). Het traditionele industriële ammoniaksyntheseproces (Haber Bosch-proces) kent extreem zware omstandigheden. Geschat wordt dat het jaarlijkse energieverbruik goed is voor ongeveer 2 procent van het wereldwijde energieverbruik, waarbij ongeveer 25 procent van de fossiele hulpbronnen nodig is en een grote hoeveelheid broeikasgassen wordt geproduceerd. Daarom is een van de belangrijke manieren om de bovenstaande problemen op te lossen, om stikstof direct, efficiënt en voorzichtig om te zetten in stikstofhoudende organische verbindingen zonder NH3 te passeren. Er zijn tot nu toe echter weinig relevante literatuurrapporten verschenen en het katalytische reactiesysteem is nog niet bereikt (zie Chinese recensie: Directe synthese van stikstofhoudende organische verbindingen uit stikstof, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Journal of Chemistry, 2017, 75733-743).
Onlangs heeft de onderzoeksgroep Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong een efficiënt syntheseproces bereikt van hydrazinederivaten rechtstreeks uit organische substraten zoals stikstof, MeOTf en elektrofiele reagentia, gepromoot door zeldzame aardmetalen scandium (Sc). Ze scheidden en karakteriseerden (N2) 2? -, (N2) 3- En (N2Me2) 2- Sc intermediair en gevonden dat CO effectief (N2Me2) 2- Sc of Sc intermediair kan invoegen? In de N-binding werd een efficiënte koppeling van N2 en CO bereikt (door Scandium bevorderde directe omzetting van distikstof in hydrazinederivaten via NC-bindingsvorming. Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * en Zhenfeng Xi, * J.Am. Chem Soc.20191418773? 8777).
Zeldzaam aardmetaal scandium (Sc) zet stikstof direct om in stikstofhoudende organische verbindingen
Dit werk bereikte voor het eerst de directe synthese van stikstofhoudende organische verbindingen uit stikstof bevorderd door zeldzame aardmetalen. Zeldzame aardmetalen zijn van bijzonder belang voor de ontwikkeling van China, en dit werk demonstreert een nieuwe benadering van het efficiënte gebruik van zeldzame aardmetalen. De hoofdauteur van het proefschrift is Lu Zejie, een promovendus. Dit werk heeft sterke steun gekregen van de National Natural Science Foundation of China, het National Research Centre for Molecular Sciences in Beijing en de School of Chemistry aan de Universiteit van Peking.