_ Catalizatorul nanocluster de paladiu susține hidrogenarea foarte eficientă și regioselectivă a epoxizilor

18:16 2024-04-15 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Catalizatorul nanocluster de paladiu este compatibil hidrogenarea foarte eficientă și regioselectivă a epoxizilor

Alcoolii sunt aplicați pe scară largă în științele vieții și în industria chimică. Hidrogenarea selectivă a epoxizilor folosind molecule de hidrogen ca reductor este considerată a fi una dintre cele mai ușoare și mai economice strategii atomice pentru sinteza alcoolului. Cu toate acestea, controlul deschiderii inelului regioselectiv al epoxizilor rămâne o provocare.

Au fost înregistrate progrese semnificative în hidrogenarea selectivă a epoxizilor folosind cataliză omogenă. Cu toate acestea, rămân provocări în separarea și recuperarea dificilă a catalizatorului, precum și dezavantajele necesității de liganzi scumpi și sofisticați, care limitează sever potențialul lor practic. Prin urmare, dezvoltarea catalizatorilor eterogene eficienți și foarte regioselectivi pentru hidrogenarea epoxidului este deosebit de importantă.

Un catalizator nanocluster de paladiu (Pd) pentru hidrogenarea selectivă a epoxizilor a fost dezvoltat de Yang Yong de la Institutul de Bioenergie din Qingdao și Tehnologia Bioproceselor a Academiei Chineze de Științe.

Rezultatele au fost publicate în CCS Chemistry.

Modularea efectelor electronice și a structurii spațiale a liganzilor de fosfină a condus la proiectarea și sinteza o nouă cușcă organică poroasă (FPPOC). Această cușcă a fost folosită atât ca ligand, cât și pentru a sprijini prepararea unui catalizator de nanocluster de Pd numit Pd@FPPOC.

Rezultatele indică faptul că interacțiunea dintre fosfină organică și nanoclusterele de Pd (Pd NCs) a dus la uniformizarea dispersia NC-urilor Pd ultrafine pe FPPOC. Această interacțiune stabilizează eficient NC-urile Pd, previne oxidarea și agregarea acestora și crește semnificativ densitatea electronilor de suprafață a NC-urilor Pd, sporind astfel performanța catalitică.

Prin optimizarea sistematică a condițiilor, conversia eficientă a epoxizilor aromatici. la alcooli liniari și epoxizi alifatici la alcooli ramificati a fost realizat folosind Pd@FPPOC. Succesul poate fi atribuit efectului de coordonare robust al fosforului în interiorul cuștii moleculare, cuplat cu structura geometrică avantajoasă a cuștii organice poroase.

Diferiți epoxizi terminali și interni pot fi hidrogenați eficient la liniar sau corespunzătoare. alcooli ramificati cu toleranta excelenta la grupele functionale. Catalizatorul prezintă activitate catalitică remarcabil de mare (TON > 16.000) și stabilitate (își păstrează activitatea și selectivitatea după 10 cicluri de utilizare) și facilitează sinteza scalabilă a feniletanolului la scara de 100 mmol.

Mecanismul de hidrogenarea epoxizilor aromatici și alifatici de către Pd@FPPOC a fost elucidată prin experimente de control și calcule ale teoriei funcționale a densității.

(Fluierul)