贵金属因其具有氢活化功能而被广泛应用于各种加氢处理催化剂体系中,但也可能带来副反应,例如不需要的深度加氢。开发一种可行的方法来选择性抑制副反应,同时保留有益的功能至关重要。
在此,华盛顿州立大学Yong Wang,中国科学院生态环境研究中心Changbin Zhang提出用烯基型配体对Pd进行修饰,在非均相Pd催化剂上形成均相的Pd-烯烃金属环结构,从而实现选择性氢解和加氢。
文章要点
1)Pd-Fe催化剂上的掺杂烯基型碳配体被证明可以向Pd提供电子,创造一个富电子环境,拉长距离并削弱Pd和反应物/产物的不饱和C之间的电子相互作用,从而控制加氢化学。此外,Pd上保持了较高的H2活化能力,活化的H转移到Fe上以促进C-O键断裂或直接参与Pd上的反应。
2)改性Pd-Fe催化剂在二苯醚加氢处理(DPE,模拟木质素中最强的C-O键)中表现出与裸Pd-Fe(<50%)相当的C-O键断裂速率,但选择性(>90%)高得多,并且增强了乙炔加氢中乙烯选择性(>90%)。
这项工作揭示了通过模仿均相类似物来控制选择性加氢处理催化剂的合成。
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Zhang, J., Hu, W., Qian, B. et al. Tuning hydrogenation chemistry of Pd-based heterogeneous catalysts by introducing homogeneous-like ligands. Nat Commun 14, 3944 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-39478-2
https://doi.org/10.1038/s41467-023-39478-2