过渡金属羰基络合物选择性转化为羟甲基络合物的反应步骤已在乙腈溶液中用二氢苯并咪唑有机氢化物还原剂成功定量,该羟甲基络合物在可见光照射下释放甲醇。二氢苯并咪唑还原剂已被证明在多种质子源存在下对氢气生成没有活性,并且可以通过电化学或光化学方式再生。
近日,北卡罗来纳大学教堂山分校Renato N. Sampaio,布鲁克海文国家实验室Javier J. Concepcion报道了通过在室温和大气压下的一组实验条件下证明使用苯并咪唑基有机氢化物选择性地将CO转化为甲醇,在CO2-to-MeOH级联催化方面取得了重大进展。
文章要点
1)研究人员用这些有机氢化物对 Ru−CO2+ → Ru−CHO+ → Ru−CH2OH+ 转化的关键反应步骤进行了定量。重要的是,用可见光激发含有 Ru−CH2OH+ 的同一溶液会产生游离甲醇。研究人员报告了这些中间体及其反应性的新细节。
2)该反应的“一次性”和选择性性质导致产生毫摩尔(mM)浓度的甲醇,从而排除了痕量甲醇或金属氢化物杂质引起的并发症,这些杂质一直困扰着先前关于二氢吡啶和二氢蝶啶供体的报道。因此,这项工作可以被视为利用可再生有机氢化物供体实现长达数十年的室温催化二氧化碳生产甲醇的重要一步。
参考文献
Andressa V. Müller, et al, Reduction of CO to Methanol with Recyclable Organic Hydrides, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c14605
https://doi.org/10.1021/jacs.3c14605