有机醇的羰基化反应具有重要的工业意义,但是由于需要使用卤化物添加剂和贵金属催化剂,因此醇的羰基化反应仍是个挑战。
有鉴于此,大连化物所丁云杰研究员、南京大学马晶教授等报道Ni@MoS2催化剂在有机醇的羰基化反应中表现优异性能,尤其是甲醇的羰基化反应实现了4.74 mol/kg/h的空速,稳定时间达到100 h。
本文要点
(1)
反应机理研究,发现在边缘S缺陷的Mo-Ni双原子位点具有独特的电子结构,能够活化CH3OH打破C-O化学键,并且以非解离的方式活化CO。
(2)
DFT理论计算结果说明Mo-Ni位点的电子密度较低,Ni位点能够降低CO移动的能垒,能够降低甲氧基的亲核性,因此能够快速生成乙酰基产物。Ni@MoS2催化剂在乙醇、丙醇、丁醇的羰基化反应中表现优异,展示了Ni@MoS2催化剂具有普适性的有机醇羰基化。
参考文献
Qiao Yuan, Yating Gu, Weimiao Chen, Yue Zhang, Xiangen Song, Yangming Ding, Xingju Li, Lei Zhu, Zheng Jiang, Li Yan, Jing Ma, Yunjie Ding, Heterogeneous Carbonylation of Alcohols on Charge-Density-Distinct Mo-Ni Dual Sites Localized at Edge Sulfur Vacancies, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202411632
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202411632