稀土金属的新应用:从氮气直接合成含氮有机物
目前几乎所有人工合成的含氮有机化合物都需要经过工业合成氨(NH3)。而传统的工业合成氨过程 (Haber-Bosch Process)条件极其苛刻。据推算年耗能占全球能耗的2%左右,需消耗约25%的化石资源,并且产生大量温室气体。因此,将氮气直接、高效、温和地转化为含氮有机化合物,而不经过NH3, 是解决以上问题的重要途径之一。但迄今相关文献报道很少, 催化反应体系还没有实现(见中文综述:从氮气直接合成含氮有机化合物。该研究实现了由稀土金属钪(Sc)促进的,直接由氮气、MeOTf和亲电试剂等有机底物反应高效合成肼衍生物的过程。他们分离和表征了(N2)2−-, (N2)3−-和(N2Me2)2−-Sc中间体,并发现CO能有效插入(N2Me2)2−-Sc中间体的Sc−N键中,实现了N2与CO的高效偶联(Scandium-Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via N−C Bond Formation. Ze-Jie Lv, Zhe Huang, Wen-Xiong Zhang,* and Zhenfeng Xi,* J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8773−8777)。
北京大学
2021-04-11