要改进氨分子的合成急需对二硝基催化合成氨的机理进行深入了解。近日, 东京大学Yoshiaki Nishibayashi、九州大学Kazunari Yoshizawa报道了含N-杂环卡宾基PCP型钳形配体的钼配合物催化二硝基制氨
本文要点:
1) 作者发现,在高催化剂浓度下,在钼酰亚胺络合物上形成N–H键期间的质子电子耦合转移是速率决定步骤。此外,催化剂的二聚化步骤在低催化剂浓度下成为速率决定步骤。
2) 作者设计了在5-和6-位具有各种取代基的PCP型钳形配体,并观察到吸电子基团促进了反应速率,这正如密度泛函理论计算所预测的那样。一种带有三氟甲基的三氯化钼络合物是最有效的催化剂,其可产生多达60000个 当量氨。该研究结果有助于开发环保的下一代固氮系统。
Kazunari Yoshizawa et.al Catalytic production of ammonia from dinitrogen employing molybdenum complexes bearing N-heterocyclic carbene-based PCP-type pincer ligands Nature Synthesis 2023
DOI: 10.1038/s44160-023-00292-9
https://doi.org/10.1038/s44160-023-00292-9