کاربردهای جدید فلزات خاکی کمیاب: سنتز مستقیم ترکیبات آلی حاوی نیتروژن از نیتروژن

کاربردهای جدید فلزات کمیاب خاکی: سنتز مستقیم ترکیبات آلی حاوی نیتروژن از نیتروژن
در حال حاضر، تقریباً تمام ترکیبات آلی حاوی نیتروژن سنتز شده مصنوعی نیاز به سنتز صنعتی آمونیاک (NH3) دارند. فرآیند سنتی سنتز آمونیاک صنعتی (فرآیند هابر بوش) شرایط بسیار سختی دارد. تخمین زده می شود که مصرف سالانه انرژی حدود 2 درصد از مصرف جهانی انرژی را تشکیل می دهد که به حدود 25 درصد از منابع فسیلی نیاز دارد و مقدار زیادی گازهای گلخانه ای تولید می کند. بنابراین یکی از راه های مهم برای حل مشکلات فوق، تبدیل مستقیم، کارآمد و ملایم نیتروژن به ترکیبات آلی نیتروژن دار بدون عبور از NH3 است. با این حال، تاکنون گزارش‌های مرتبط کمی وجود داشته است و سیستم واکنش کاتالیزوری هنوز به دست نیامده است (به بررسی چینی مراجعه کنید: سنتز مستقیم ترکیبات آلی حاوی نیتروژن از نیتروژن، لی جیاپنگ، یین جیانهائو، یو چائو، ژانگ ونشیونگ، شی ژنفنگ، "ژورنال شیمی، 2017، 75733-743).
اخیرا، گروه تحقیقاتی Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong به فرآیند سنتز موثر مشتقات هیدرازین به طور مستقیم از بسترهای آلی مانند نیتروژن، MeOTf و معرف‌های الکتروفیل دست یافته است که توسط اسکاندیم فلزی خاکی کمیاب (Sc) ترویج می‌شود. جدا کردند و مشخص کردند (N2) 2؟ -، (N2) 3- و (N2Me2) 2- Sc میانی و متوجه شدیم که CO به طور موثر می تواند (N2Me2) 2- Sc از Sc متوسط ​​را وارد کند؟ در پیوند N، جفت شدن کارآمد N2 و CO حاصل شد (اسکاندیوم تبدیل مستقیم دی نیتروژن به مشتقات هیدرازین را از طریق تشکیل پیوند NC ترویج داد. Ze Jie Lv، Zhe Huang، Wen Xiong Zhang، * و Zhenfeng Xi، * J.Am. Chem. 20191418773؟ 8777).
فلز خاکی کمیاب اسکاندیم (Sc) مستقیماً نیتروژن را به ترکیبات آلی حاوی نیتروژن تبدیل می کند.
این کار برای اولین بار به سنتز مستقیم ترکیبات آلی حاوی نیتروژن از نیتروژن ارتقا یافته توسط فلزات خاکی کمیاب دست یافت. فلزات خاکی کمیاب برای توسعه چین اهمیت ویژه ای دارند و این کار رویکرد جدیدی را برای استفاده کارآمد از فلزات خاکی کمیاب نشان می دهد. نویسنده اصلی پایان نامه لو زجی، دانشجوی دکترا است. این کار از بنیاد ملی علوم طبیعی چین، مرکز تحقیقات ملی علوم مولکولی در پکن و دانشکده شیمی در دانشگاه پکن پشتیبانی قوی دریافت کرده است.