Nye anvendelser av sjeldne jordmetaller: direkte syntese av nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen

Nye anvendelser av sjeldne jordmetaller: direkte syntese av nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen
For tiden krever nesten alle kunstig syntetiserte nitrogenholdige organiske forbindelser industriell syntese av ammoniakk (NH3). Den tradisjonelle industrielle ammoniakksynteseprosessen (Haber Bosch-prosessen) har ekstremt tøffe forhold. Det anslås at det årlige energiforbruket utgjør omtrent 2 prosent av det globale energiforbruket, krever omtrent 25 prosent av fossile ressurser og produserer en stor mengde klimagasser. Derfor er en av de viktige måtene å løse problemene ovenfor å direkte, effektivt og skånsomt omdanne nitrogen til nitrogenholdige organiske forbindelser uten å gå gjennom NH3. Imidlertid har det vært få relevante litteraturrapporter så langt, og det katalytiske reaksjonssystemet er ennå ikke oppnådd (se kinesisk oversikt: Direkte syntese av nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Journal of Chemistry, 2017, 75733-743).
Nylig har forskningsgruppen Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong oppnådd en effektiv synteseprosess av hydrazinderivater direkte fra organiske substrater som nitrogen, MeOTf og elektrofile reagenser, fremmet av sjeldne jordmetallskandium (Sc). De skilte og karakteriserte (N2) 2? -, (N2) 3- Og (N2Me2) 2- Sc mellomliggende og fant ut at CO effektivt kan sette inn (N2Me2) 2- Sc av Sc mellomliggende? I N-bindingen ble effektiv kobling av N2 og CO oppnådd (Scandium Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via NC Bond Formation.Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * og Zhenfeng Xi, * J.Am. Chem. Soc. 20191418773? 8777).
Sjeldne jordartsmetall scandium (Sc) omdanner nitrogen direkte til nitrogenholdige organiske forbindelser
Dette arbeidet oppnådde for første gang direkte syntese av nitrogenholdige organiske forbindelser fra nitrogen fremmet av sjeldne jordmetaller. Sjeldne jordmetaller er av spesiell betydning for utviklingen av Kina, og dette arbeidet viser en ny tilnærming til effektiv utnyttelse av sjeldne jordmetaller. Hovedforfatter av avhandlingen er Lu Zejie, en doktorgradsstudent. Dette arbeidet har fått sterk støtte fra National Natural Science Foundation of China, National Research Center for Molecular Sciences i Beijing og School of Chemistry ved Peking University.