N, N-二甲基酰胺(DMF)是重要的化学品和溶剂,DMF通常是由CO和DMA(二甲胺)在高温高压下生成的,这个过程通常产生大量的碳排放。
有鉴于此,湖南大学邹雨芹教授等报道通过电化学方法将CO2和DMA在温和反应条件下直接转化为DMF。
本文要点
(1)
将Pd修饰在修饰Cu缺陷的Cu纳米片上,构筑Pd/Cu-VCu,能够高效率的合成DMF,最大的产量达到385 mmol h-1 g-1,法拉第效率达到37.5 %。
(2)
通过原位光谱和DFT理论计算,说明Cu缺陷有助于CO2分子吸附在催化剂表面,随后与DMA发生C-N偶联。Pd纳米粒子加快 ∗OCN(CH3)2OH转化为 ∗OCHN(CH3)2OH的动力学过程,因此实现了优异的DMF电化学合成性能。这项研究为发展CO2原料可持续制备高附加值有机氮化合物的方法。
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Yun Fan, Tianyang Liu, Yunhui Yan, Zhongcheng Xia, Yuxuan Lu, Yuping Pan, Ruiqi Wang, Dianke Xie, Zhonghuan Zhu, Ta Thi Thuy Nga, Chung-Li Dong, Yu Jing, Yafei Li, Shuangyin Wang, Yuqin Zou, Electrochemical synthesis of formamide by C–N coupling with amine and CO2 with a high faradaic efficiency of 37.5%, Chem 2024, 10, 2437-2449
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.03.024
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424001530