乙烯的甲氧基羰基化生成丙酸甲酯（methyl propanoate）是重要的工业反应，通常商业催化该反应需要使用均相的Pd/有机磷金属有机催化剂，同时需要使用腐蚀性强酸作为催化反应的促进剂。

有鉴于此，中国科学院大连化物所王爱琴、张磊磊、北京林业大学张天雨等报道Pt₁/MoS₂单原子异相催化剂，能够避免使用液体酸进行乙烯甲氧基羰基化，并且表现优异的催化活性、选择性，催化剂可以回收进行重复应用。

本文要点

（1）

在160 ℃和1 MPa C₂H₄和1 MPa CO，生成丙酸甲酯的速率达到0.35 g_MP g_cat^-1 h^-1，选择性达到91.1 %。而且当反应条件为2 MPa CO，生成丙酸价值的速率提高一倍，相当于320.1 mol_MP mol_Pt^-1 h^-1，这个数值比均相催化剂的性能高1个数量级。

（2）

通过先进的表征技术和DFT理论计算，说明Pt单原子分布在MoS₂纳米片的边缘Mo空位，从而形成均一的结构明确的口袋状Mo-S-Pt₁-S-Mo结构。反应机理研究发现，甲醇分子首先在Mo位点吸附和解离，解离生成的氢原子溢流到相邻的Pt位点并形成Pt-H物种，生成的Pt-H物种用于活化乙烯分子，并且转变为Pt-乙基物种。与此同时，CO吸附在其他Mo位点，与Pt-乙基反应，生成丙酰基，该羰基化步骤是决速步骤。通过-OCH₃对丙酰基亲核进攻，得到最终的丙酸甲酯。这种金属-担载基底之间的协同催化构成Mo-S-Pt₁-S-Mo的集成多重位点（multisite ensemble）有助于单原子催化剂用于催化多分子参与的反应。

参考文献

An Wang, Leilei Zhang*, Zhounan Yu, Shengxin Zhang, Lin Li, Yujing Ren, Ji Yang, Xiaoyan Liu, Wei Liu, Xiaofeng Yang, Tianyu Zhang*, and Aiqin Wang*, Ethylene Methoxycarbonylation over Heterogeneous Pt₁/MoS₂ Single-Atom Catalyst: Metal-Support Concerted Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c10551

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10551