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國際首次！氮氣與烯烴直接合成烷基胺
2024年06月19日 09:25:02
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8386
最近，安徽大學物質科學與信息技術研究院的羅根教授及其團隊，在國際上首次實現(xiàn)了這一突破性的反應，將氮氣與烯烴直接轉化為重要的含氮有機物——烷基胺。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】 在化學領域，氮氣與烯烴直接合成烷基胺一直被視為一個巨大的挑戰(zhàn)。然而，最近，安徽大學物質科學與信息技術研究院的羅根教授及其團隊，在國際上首次實現(xiàn)了這一突破性的反應，將氮氣與烯烴直接轉化為重要的含氮有機物——烷基胺。這一研究成果不僅展現(xiàn)了科研人員高超的化學合成技術，也為含氮有機物的綠色、可持續(xù)合成提供了新的途徑。該研究成果6月17日發(fā)表在國際期刊《自然》上。
氮氣作為大氣的主要成分，是地球上最豐富、最廉價的氮源。然而，由于其化學惰性，以氮氣為原料合成含氮化合物一直是一個難題。傳統(tǒng)的工業(yè)合成氨過程需要高溫、高壓等苛刻條件，不僅能耗高，而且對環(huán)境造成了巨大的壓力。因此，發(fā)展溫和條件下直接以氮氣為氮源合成含氮有機物的方法，一直是化學領域的熱門課題。
烷基胺作為一類重要的含氮有機物，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、材料等領域有著廣泛的應用。然而，傳統(tǒng)的烷基胺合成方法大多依賴于氨及其衍生物與極性碳試劑的反應，這不僅限制了原料的來源，也增加了合成過程的復雜性和成本。因此，探索新的烷基胺合成方法，對于推動相關領域的發(fā)展具有重要意義。
在羅根教授及其團隊的研究中，他們利用三核鈦氫化物作為催化劑，實現(xiàn)了在溫和條件下簡單烯烴與氮氣的直接氫胺化反應合成烷基胺。這一反應不僅具有高度的效率和選擇性，而且能夠在常溫常壓下進行，大大降低了能耗和環(huán)境污染。
此外，該研究還發(fā)展了一種全新的氮氣官能團化雙活化新模式。在這種模式中，官能團化試劑首先被活化，然后氮氣再被活化，這與傳統(tǒng)的先活化氮氣的模式有著顯著的區(qū)別。這一模式的發(fā)現(xiàn)不僅提高了氮氣官能團化的效率，也為氮氣與簡單碳氫化合物的反應提供了新的思路。
羅根教授及其團隊的這一研究成果，不僅為烷基胺的合成提供了新的方法，也為含氮有機物的綠色、可持續(xù)合成提供了新的途徑。這一成果將有助于推動相關領域的發(fā)展，減少對氨的依賴，降低合成過程的能耗和環(huán)境污染。
研究人員表示，這項研究成果將激勵廣大科研工作者進一步探索在多核氫化物框架中，氮氣與各種碳氫化合物的氫胺化反應，并設計開發(fā)利用氮氣和簡單碳氫化合物作為起始材料，催化合成胺類化合物的理想工藝。
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