희토류 금속의 새로운 응용: 질소로부터 질소 함유 유기 화합물의 직접 합성

희토류 금속의 새로운 응용: 질소로부터 질소 함유 유기 화합물의 직접 합성
현재 거의 모든 인위적으로 합성된 질소 함유 유기 화합물은 암모니아(NH3)의 산업적 합성을 필요로 합니다. 전통적인 산업 암모니아 합성 공정(Haber Bosch 공정)은 매우 가혹한 조건을 가지고 있습니다. 연간 에너지 소비량은 전 세계 에너지 소비량의 약 2%를 차지하는 것으로 추정되며, 화석 자원의 약 25%가 필요하고 다량의 온실 가스를 배출합니다. 따라서 위의 문제를 해결하는 중요한 방법 중 하나는 NH3를 거치지 않고 질소를 질소 함유 유기 화합물로 직접적이고 효율적이며 완만하게 전환시키는 것입니다. 그러나 지금까지 관련 문헌 보고가 거의 없었으며, 촉매 반응 시스템은 아직 달성되지 않았다(Chinese review: Direct Synthesis of nitrogen-containing organic compounds from nitrogen, Li Jiapeng, Yin Jianhao, Yu Chao, Zhang Wenxiong, Xi Zhenfeng, "Journal of Chemistry, 2017, 75733-743).
최근 Xi Zhenfeng/Zhang Wenxiong 연구 그룹은 희토류 금속 스칸듐(Sc)에 의해 촉진되는 질소, MeOTf 및 친전자성 시약과 같은 유기 기질로부터 직접 하이드라진 유도체의 효율적인 합성 프로세스를 달성했습니다. 그들은 (N2) 2를 분리하고 특성화했습니다. -, (N2) 3- 및 (N2Me2) 2- Sc 중간 및 CO가 Sc 중간의 (N2Me2) 2- Sc를 효과적으로 삽입할 수 있음을 발견했습니까? N 결합에서 N2와 CO의 효율적인 결합이 달성되었습니다(Scandium Promoted Direct Conversion of Dinitrogen into Hydrazine Derivatives via NC Bond Formation.Ze Jie Lv, Zhe Huang, Wen Xiong Zhang, * 및 Zhenfeng Xi, * J.Am. Chem . Soc. 20191418773?8777).
희토류 금속 스칸듐(Sc)은 질소를 질소 함유 유기 화합물로 직접 변환합니다.
이 작업은 처음으로 희토류 금속에 의해 촉진된 질소로부터 질소 함유 유기 화합물의 직접 합성을 달성했습니다. 희토류 금속은 중국의 발전에 특별한 의미가 있으며, 이 작업은 희토류 금속의 효율적인 활용에 대한 새로운 접근 방식을 보여줍니다. 논문의 주 저자는 박사 과정 학생인 Lu Zejie입니다. 이 작업은 중국 국립자연과학재단, 베이징 국립분자과학연구센터, 북경대학교 화학과로부터 강력한 지원을 받았습니다.