烷氧羰基化反应在化学工业中很常见，但工艺的可持续性受到CO利用效率低下的限制。有鉴于此，中国科学院化学所刘会贞研究员、中国科学院大学徐庆岭副教授、卡迪夫大学Mark Douthwaite等报道在这项研究中解决了这个问题，发现Ru/NbO_x催化剂的非均相催化反应能够对烷氧羰基化反应实现重大改进。

本文要点

（1）

Ru/NbOx催化剂能够直接合成丙酸甲酯（一种关键的工业化学品）。在没有任何配体或酸/碱助催化剂的情况下，CO、乙烯和甲醇转化反应得到>98%的选择性。在温和的CO压力，实现了非常高的CO利用效率（336 mmol_ester mol_CO^-1 h^-1）。

（2）

机理研究表明，CO经历甲氧羰基（COOCH₃）中间体，进攻烯烃的末端碳原子从而生成线性酯。揭示了酯中普遍存在的线性区域选择性的起源。

通过实验和计算，在1750 cm^-1（C=O振动）处观察到关键COOCH₃中间体的红外光谱。而且，展示了Ru/NbO_x催化剂在生产酯化合物的广泛适用性。这项研究为酯化物的合成提供了一种可持续、高效的方法，反应具有较高的CO利用率和原子经济性。

参考文献

Zhang, B., Yuan, H., Liu, Y. et al. Ambient-pressure alkoxycarbonylation for sustainable synthesis of ester. Nat Commun 15, 7837 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-52163-2

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52163-2