Ứng Dụng Mới Của Kim Loại Đất Hiếm: Tổng Hợp Trực Tiếp Các Hợp Chất Hữu Cơ Chứa Nitơ Từ Nitơ

Các ứng dụng mới của kim loại đất hiếm: Tổng hợp trực tiếp các hợp chất hữu cơ chứa nitơ từ nitơ
Hiện nay, hầu hết các hợp chất hữu cơ chứa nitơ được tổng hợp nhân tạo đều cần đến quá trình tổng hợp công nghiệp amoniac (NH3). Quy trình tổng hợp amoniac công nghiệp truyền thống (Quy trình Haber Bosch) có các điều kiện cực kỳ khắc nghiệt. Người ta ước tính rằng mức tiêu thụ năng lượng hàng năm chiếm khoảng 2% mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu, đòi hỏi khoảng 25% nguồn tài nguyên hóa thạch và tạo ra một lượng lớn khí nhà kính. Vì vậy, một trong những cách quan trọng để giải quyết các vấn đề trên là chuyển hóa nitơ một cách trực tiếp, hiệu quả và nhẹ nhàng thành các hợp chất hữu cơ chứa nitơ mà không thông qua NH3. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn có rất ít báo cáo tài liệu liên quan và hệ thống phản ứng xúc tác vẫn chưa đạt được (xem bài đánh giá của Trung Quốc: Tổng hợp trực tiếp các hợp chất hữu cơ chứa nitơ từ nitơ, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Tạp chí Hóa học, 2017, 75733-743).
Gần đây, nhóm nghiên cứu Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong đã đạt được quy trình tổng hợp hiệu quả các dẫn xuất hydrazine trực tiếp từ các chất hữu cơ như nitơ, MeOTf và thuốc thử điện di, được thúc đẩy bởi scandium kim loại đất hiếm (Sc). Họ tách ra và đặc trưng (N2)2? -, (N2) 3- Và (N2Me2) 2- Sc trung gian và thấy rằng CO có thể chèn hiệu quả (N2Me2) 2- Sc của Sc trung gian? Trong liên kết N, sự kết hợp hiệu quả của N2 và CO đã đạt được (Scandium thúc đẩy quá trình chuyển đổi trực tiếp Dinitrogen thành các dẫn xuất Hydrazine thông qua sự hình thành liên kết NC.Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * và Zhenfeng Xi, * J.Am. Chem . sooc 20191418773?8777).
Scandi kim loại đất hiếm (Sc) chuyển đổi trực tiếp nitơ thành các hợp chất hữu cơ chứa nitơ
Công trình này lần đầu tiên đạt được sự tổng hợp trực tiếp các hợp chất hữu cơ chứa nitơ từ nitơ được thúc đẩy bởi các kim loại đất hiếm. Kim loại đất hiếm có ý nghĩa đặc biệt đối với sự phát triển của Trung Quốc và công trình này cho thấy một cách tiếp cận mới để sử dụng hiệu quả kim loại đất hiếm. Tác giả chính của luận án là Lu Zejie, một nghiên cứu sinh tiến sĩ. Công trình này đã nhận được sự hỗ trợ mạnh mẽ từ Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc, Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia về Khoa học Phân tử ở Bắc Kinh và Trường Hóa học tại Đại học Bắc Kinh.