Haruldaste muldmetallide uued rakendused: lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ühendite otsene süntees lämmastikust

Haruldaste muldmetallide uued rakendused: lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ühendite otsene süntees lämmastikust
Praegu vajavad peaaegu kõik kunstlikult sünteesitud lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid ammoniaagi (NH3) tööstuslikku sünteesi. Traditsioonilises tööstuslikus ammoniaagi sünteesiprotsessis (Haber Boschi protsess) on äärmiselt karmid tingimused. Hinnanguliselt moodustab aastane energiatarbimine umbes 2 protsenti ülemaailmsest energiatarbimisest, mis nõuab umbes 25 protsenti fossiilsetest ressurssidest ja tekitab suurel hulgal kasvuhoonegaase. Seetõttu on üks oluline viis ülaltoodud probleemide lahendamiseks lämmastiku otsene, tõhus ja õrn muundamine lämmastikku sisaldavateks orgaanilisteks ühenditeks ilma NH3 läbimata. Siiski on seni olnud vähe asjakohaseid kirjandusteateid ja katalüütilise reaktsiooni süsteemi pole veel saavutatud (vt Hiina ülevaadet: lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ühendite otsesüntees lämmastikust, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Journal of Chemistry, 2017, 75733-743).
Hiljuti on Xi Zhenfeng / Zhang Wenxiongi uurimisrühm saavutanud hüdrasiini derivaatide tõhusa sünteesiprotsessi otse orgaanilistest substraatidest, nagu lämmastik, MeOTf ja elektrofiilsed reaktiivid, mida soodustab haruldaste muldmetallide skandium (Sc). Nad eraldasid ja iseloomustasid (N2) 2? -, (N2) 3- ja (N2Me2) 2- Sc vaheühend ja leidsid, et CO suudab tõhusalt sisestada (N2Me2) 2- Sc of Sc vaheühendit? N-sides saavutati N2 ja CO tõhus sidumine (Scandium Promoted Direct Conversion of Dinitrogen to Hydrasine Derivatives via NC Bond Formation. Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * ja Zhenfeng Xi, * J. Am. Chem. Soc. 20191418773? 8777).
Haruldaste muldmetallide skandium (Sc) muudab lämmastiku otse lämmastikku sisaldavateks orgaanilisteks ühenditeks
Selle tööga saavutati esimest korda lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ühendite otsene süntees lämmastikust, mida soodustasid haruldased muldmetallid. Haruldased muldmetallid on Hiina arengu jaoks erilise tähtsusega ja see töö demonstreerib uut lähenemist haruldaste muldmetallide tõhusale kasutamisele. Töö juhtiv autor on doktorant Lu Zejie. Seda tööd on tugevalt toetanud Hiina riiklik loodusteaduste sihtasutus, Pekingi riiklik molekulaarteaduste uurimiskeskus ja Pekingi ülikooli keemiakool.