Aplikasi Baru Logam Nadir Bumi: Sintesis Terus Sebatian Organik yang mengandungi Nitrogen Daripada Nitrogen

Aplikasi Baru Logam Nadir Bumi: Sintesis Langsung Sebatian Organik yang mengandungi Nitrogen daripada Nitrogen
Pada masa ini, hampir semua sebatian organik yang mengandungi nitrogen yang disintesis secara buatan memerlukan sintesis industri ammonia (NH3). Proses sintesis ammonia perindustrian tradisional (Proses Haber Bosch) mempunyai keadaan yang sangat teruk. Dianggarkan bahawa penggunaan tenaga tahunan menyumbang kira-kira 2 peratus daripada penggunaan tenaga global, memerlukan kira-kira 25 peratus sumber fosil dan menghasilkan sejumlah besar gas rumah hijau. Oleh itu, salah satu cara penting untuk menyelesaikan masalah di atas ialah secara langsung, cekap, dan perlahan-lahan menukar nitrogen kepada sebatian organik yang mengandungi nitrogen tanpa melalui NH3. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa laporan literatur yang relevan setakat ini, dan sistem tindak balas pemangkin masih belum dicapai (lihat ulasan Cina: Sintesis langsung sebatian organik yang mengandungi nitrogen daripada nitrogen, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Jurnal Kimia, 2017, 75733-743).
Baru-baru ini, kumpulan penyelidik Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong telah mencapai proses sintesis derivatif hidrazin yang cekap secara langsung daripada substrat organik seperti nitrogen, MeOTf, dan reagen elektrofilik, yang dipromosikan oleh skandium logam nadir bumi (Sc). Mereka memisahkan dan mencirikan (N2) 2? -, (N2) 3- Dan (N2Me2) 2- Sc perantaraan dan mendapati CO boleh memasukkan (N2Me2) 2- Sc perantaraan Sc dengan berkesan? Dalam ikatan N, gandingan N2 dan CO yang cekap telah dicapai (Penukaran Terus Dinitrogen Digalakkan Skandium kepada Derivatif Hidrazin melalui Pembentukan Bon NC.Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * dan Zhenfeng Xi, * J.Am. Chem Perhubungan 20191418773? 8777).
Skandium logam nadir bumi (Sc) secara langsung menukar nitrogen kepada sebatian organik yang mengandungi nitrogen
Kerja ini mencapai buat pertama kalinya sintesis langsung sebatian organik yang mengandungi nitrogen daripada nitrogen yang dipromosikan oleh logam nadir bumi. Logam nadir bumi mempunyai kepentingan khusus untuk pembangunan China, dan kerja ini menunjukkan pendekatan baharu kepada penggunaan logam nadir bumi yang cekap. Penulis utama tesis ini ialah Lu Zejie, seorang pelajar kedoktoran. Kerja ini telah mendapat sokongan padu daripada Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China, Pusat Penyelidikan Kebangsaan Sains Molekul di Beijing, dan Pusat Pengajian Kimia di Universiti Peking.