化学家们吃了一惊,二氮发现加快一些反应

分子氮被发现实际上加快一些反应使用ruthenium-based催化剂——尽管被认为是惰性的目的大多数化学反应。¹这种行为也可能影响其他催化过程,所以二氮不应再被视为一个简单的惰性载气,来自英国和中国的团队说。

多相催化反应通常由两个或三个阶段,包括固相催化剂,以及气体和/或液相反应物和溶剂。大多数研究集中在改善催化剂,但这些过程发生在界面网站,物种从其他两个阶段也会影响催化性能。二氮是常用的作为承运人或保护气体催化反应,因为它是认为是不起化学反应的。但现在分子化学家发现,有时会以意想不到的方式采取行动。

德莫特·奥黑尔牛津大学的和他的同事们调查了hydrodeoxygenationp甲酚对甲苯氧化钛支持钌催化剂,发现引入6条二氮4.3倍活动增加了批处理条件下在160°C。这个工作的最大的影响是证明一个迄今认为不起化学反应的分子现在可以观察到提高催化性能,”O ' hare说。“这是非常奇怪和不寻常”。

研究人员进行实验在不同的温度和使用各种钌催化剂。他们的结果表明一个增强的研究材料。DFT计算帮助他们理解所涉及的机制。我们认为氮分子可能转换为更在金属表面活性NNH物种,”O ' hare说。小君李清华大学也参与了这项研究,解释说,这对二氮NNH途径激活,他说模仿生物固氮细菌使用的途径,已经从理论上提出了氨合成²但没有确认实验直到现在。这项工作提供了第一手实验证据的不寻常NNH或NNH的形成_x物种,”他说。

“通常情况下,氮是惰性,使得这个提议非常激动人心,这种行为是前所未有的,”说迈克尔Fryzuk加拿大英属哥伦比亚大学的他并没有参与这项研究。”作为催化促进剂促进surface-adsorbed羟基的质子化作用物种是很诱人的,但正如作者小心翼翼地注意,氮的作用也可能是开放更多的网站钌表面去除表面的氢原子。

奥黑尔认为,新的研究结果可能会产生更广泛的影响。“这可能是一个更一般的概念,适用于其他金属触媒作用,”他说。研究人员现在应该添加氮气体流来看看会发生什么。“Fryzuk同意这将是一个有趣的事情。“可能会有一些惊喜,等待,”他补充道。李认为NNH氨生产途径可能会成为一个有用的策略。在理论方面,我们计划去探索各种金属,以确定哪些金属表面可以促进这个途径最好的。那么它可能被用于nitrogen-to-ammonia转换,”他说。