Noves aplicacions de metalls de terres rares: síntesi directa de compostos orgànics que contenen nitrogen a partir de nitrogen

Noves aplicacions de metalls de terres rares: síntesi directa de compostos orgànics que contenen nitrogen a partir de nitrogen
Actualment, gairebé tots els compostos orgànics que contenen nitrogen sintetitzats artificialment requereixen la síntesi industrial d'amoníac (NH3). El procés tradicional de síntesi d'amoníac industrial (procés Haber Bosch) té condicions extremadament dures. S'estima que el consum anual d'energia representa al voltant del 2% del consum mundial d'energia, que requereix al voltant del 25% dels recursos fòssils i produeix una gran quantitat de gasos d'efecte hivernacle. Per tant, una de les maneres importants de resoldre els problemes anteriors és convertir directament, eficientment i suaument el nitrogen en compostos orgànics que contenen nitrogen sense passar per NH3. Tanmateix, fins ara hi ha pocs informes de literatura rellevants i encara no s'ha aconseguit el sistema de reacció catalítica (vegeu la revisió xinesa: Síntesi directa de compostos orgànics que contenen nitrogen a partir de nitrogen, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Journal of Chemistry, 2017, 75733-743).
Recentment, el grup de recerca Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong ha aconseguit un procés de síntesi eficient de derivats d'hidrazina directament a partir de substrats orgànics com nitrogen, MeOTf i reactius electròfils, promogut per escandi de metalls de terres rares (Sc). Es van separar i caracteritzar (N2) 2? -, (N2) 3- I (N2Me2) 2- Sc intermedi i hem trobat que el CO pot inserir eficaçment (N2Me2) 2- Sc de Sc intermedi? En l'enllaç N, es va aconseguir un acoblament eficient de N2 i CO (conversió directa promoguda per l'escandi de dinitrogen en derivats d'hidrazina mitjançant la formació d'enllaços NC. Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * i Zhenfeng Xi, * J.Am. Chem). Soc. 20191418773? 8777).
L'escandi de metalls de terres rares (Sc) converteix directament el nitrogen en compostos orgànics que contenen nitrogen
Aquest treball va aconseguir per primera vegada la síntesi directa de compostos orgànics que contenen nitrogen a partir de nitrogen promogut per metalls de terres rares. Els metalls de terres rares tenen una importància especial per al desenvolupament de la Xina, i aquest treball demostra un nou enfocament per a la utilització eficient dels metalls de terres rares. L'autor principal de la tesi és Lu Zejie, estudiant de doctorat. Aquest treball ha rebut un fort suport de la Fundació Nacional de Ciències Naturals de la Xina, el Centre Nacional de Recerca de Ciències Moleculars de Pequín i l'Escola de Química de la Universitat de Pequín.