تطبيقات جديدة للمعادن الأرضية النادرة: التوليف المباشر للمركبات العضوية المحتوية على النيتروجين من النيتروجين

تطبيقات جديدة للمعادن الأرضية النادرة: التوليف المباشر للمركبات العضوية المحتوية على النيتروجين من النيتروجين
في الوقت الحالي ، تتطلب جميع المركبات العضوية المحتوية على النيتروجين المصطنع تقريبًا تخليقًا صناعيًا للأمونيا (NH3). عملية تصنيع الأمونيا الصناعية التقليدية (عملية هابر بوش) لها ظروف قاسية للغاية. تشير التقديرات إلى أن استهلاك الطاقة السنوي يمثل حوالي 2 في المائة من استهلاك الطاقة العالمي ، ويتطلب حوالي 25 في المائة من الموارد الأحفورية وينتج كمية كبيرة من غازات الاحتباس الحراري. لذلك ، فإن إحدى الطرق المهمة لحل المشكلات المذكورة أعلاه هي تحويل النيتروجين بشكل مباشر وفعال وبلطف إلى مركبات عضوية تحتوي على النيتروجين دون المرور عبر NH3. ومع ذلك ، كان هناك عدد قليل من التقارير الأدبية ذات الصلة حتى الآن ، ولم يتحقق نظام التفاعل التحفيزي بعد (انظر المراجعة الصينية: التوليف المباشر للمركبات العضوية المحتوية على النيتروجين من النيتروجين ، Li Jiapeng ، Yin Jianhao ، Yu Chao ، Zhang Wenxiong ، Xi Zhenfeng ، "Journal of Chemistry ، 2017 ، 75733-743).
في الآونة الأخيرة ، حققت مجموعة Xi Zhenfeng / Zhang Wenxiong البحثية عملية تخليق فعالة لمشتقات الهيدرازين مباشرة من الركائز العضوية مثل النيتروجين ، و MeOTf ، والكواشف الكهربية ، التي تم الترويج لها بواسطة سكانديوم المعادن الأرضية النادرة (Sc). انفصلوا وتميزوا (N2) 2؟ - ، (N2) 3- و (N2Me2) 2- وسيط ووجدت أن ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يدخل بشكل فعال (N2Me2) 2- Sc وسيط؟ في الرابطة N ، تم تحقيق اقتران فعال بين N2 و CO (تم الترويج للتحويل المباشر للدينتروجين إلى مشتقات الهيدرازين بواسطة Scandium عبر NC Bond Formation. Ze Jie Lv ، Zhe Huang ، Wen Xiong Zhang ، * و Zhenfeng Xi ، * J.Am. . Soc. 20191418773؟ 8777).
تقوم سكانديوم المعادن الأرضية النادرة (Sc) بتحويل النيتروجين مباشرة إلى مركبات عضوية تحتوي على النيتروجين
حقق هذا العمل لأول مرة التوليف المباشر للمركبات العضوية المحتوية على النيتروجين من النيتروجين التي تعززها المعادن الأرضية النادرة. تعتبر المعادن الأرضية النادرة ذات أهمية خاصة لتطور الصين ، وهذا العمل يوضح نهجًا جديدًا للاستخدام الفعال للمعادن الأرضية النادرة. المؤلف الرئيسي للأطروحة هو Lu Zejie ، طالب الدكتوراه. تلقى هذا العمل دعمًا قويًا من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين ، والمركز الوطني للبحوث للعلوم الجزيئية في بكين ، وكلية الكيمياء في جامعة بكين.