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G.Frenking 教授课题组在Science上发表科研论文
阅读次数: 添加时间:2021/03/29 发布:

近期,G.Frenking 教授课题组对氮气分子与两个钙原子键合的钙络合物的合成和成键分析进行了深入研究。具体而言,他们找到了一种具有合适的β—酮二亚胺配体,并以钾作为末端还原剂辅助,低价钙可以对N2进行低温还原,形成络合物LCa(N2)CaL。与游离N2相比,络合物中的N-N键明显变长,这表明非常不活泼的氮气分子被低价钙显著活化。

N2活化及进一步转化为碱性化合物是化学工业中最重要的技术过程,因为反应产物是肥料、药物分子和许多其他化学物质(“空气中的面包”)的起始原料。目前,固氮反应技术仍然基于Haber-Bosch工艺,该工艺是一个世纪前由诺贝尔奖获得者Fritz Haber和Carl Bosch开发的。尽管之前科学家们该工艺进行了深入的探究,但目前尚未找到实用的替代方法。该研究提出低价钙络合物可用于活化氮气,这是前所未有的发现这一重要发现基于南京工业大学作者们的先前理论工作(Science 2018,361,912),他们对新的钙络合物LCa(N2)CaL进行成键分析,证实了钙原子可以像过渡金属一样利用其d轨道进行成键。此研究结果为寻找氮气活化开辟了新的方向,与此同时也证明了理论研究是非常有用的,可以在创新化学研究中提供理论指导。

Science 2021, 371, 1125-1128.

文章链接:https://science.sciencemag.org/content/sci/371/6534/1125.full.pdf

 


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