无“键”不摧:Science报道低温催化甲烷CH键活化反应
碳氢(烃类)化合物作为石油化工产业的核心研究对象,除了用作化石燃料成为当今社会的主要能源物质,还可以应用于工业生产在制备其他化学品及聚合材料方面展现多重用途。其中甲烷(CH4)是最简单的碳氢化合物,在地球上储存量巨大。作为天然气的主要成分,它具有热值高、成本低、安全无毒等特点。相比于煤炭、石油等化石燃料,CH4更容易燃烧完全,无烟无尘,仅得到燃烧产物水和二氧化碳。虽然这种碳氢化合物作为清洁能源得到了广泛的利用,但从微观结构上看,CH4的碳原子中心与四个氢原子形成正四面体对称结构,C-H键的平均解离能为ΔdH= 440 kJ/mol,与此同时,CH4还具有较低的质子亲和能(544 kJ/mol),作为Brønsted酸酸性较弱,pKa约为40。由此可见CH4的化学性质相对稳定,C-H键发生均裂与异裂均存在一定困难,在用作起始原料发生进一步转化时受到严重的限制。 尽管如此,人们仍旧希望可以开展有效的方法对CH4进行活化。这一过......阅读全文
无“键”不摧:Science报道低温催化甲烷CH键活化反应
碳氢(烃类)化合物作为石油化工产业的核心研究对象,除了用作化石燃料成为当今社会的主要能源物质,还可以应用于工业生产在制备其他化学品及聚合材料方面展现多重用途。其中甲烷(CH4)是最简单的碳氢化合物,在地球上储存量巨大。作为天然气的主要成分,它具有热值高、成本低、安全无毒等特点。相比于煤炭、石油等
大连化物所发现光催化低温CH键活化反应
近日,中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室副研究员马志博、中科院院士杨学明团队,与华中科技大学教授潘明虎团队合作,发现了氧化钛表面低温光催化C-H键断键反应,并在单分子层面上对反应机理进行解释。 C-H键是有机化学中重要的一类化学键,与其断键及进一步合成相关的化学反应常常需
天津工生所在酶催化CH键活化研究方面取得进展
在化学合成和药物开发领域,半缩醛是一类重要的有机合成中间体,其结构中同一个碳原子上连有一个羟基、一个烷氧基和一个氢原子。传统化学合成中,半缩醛化合物的合成主要局限于醇和醛/酮之间的加成反应,或通过金属催化剂还原内酯获得。此外,合成手性半缩醛立体选择性控制也是一个挑战,通常需要设计特殊的手性配体催化剂
中国科学院生态中心在热活化触发光催化方面取得进展
La基钙钛矿拥有优异的吸光性能,但价带光催化氧化电势的不足使得许多化学键难以断裂,限制了其在光催化反应中的应用。基于此,中国科学院生态环境研究中心宋茂勇研究团队开展了热活化触发La2CoxMn2-xO6钙钛矿光催化活性的研究。 该研究发现利用加热能够活化降低甲苯的苄基C-H解离能,解决了光激发
大化所在三价铑催化的CH键活化领域取得新进展
近期,中科院大连化学物理研究所李兴伟研究员带领的团队在三价铑催化的C-H键活化领域取得新进展,相关研究结果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12348-12352)上。 杂环如吡啶环被广泛应用于有机合成,药物开发和材料开发等领域。
研究实现非均相催化CC键连续断裂及功能化
近日,中国科学院大连化学物理研究所有机硼化学与绿色氧化创新特区研究组研究员戴文团队与中南民族大学教授张泽会合作,在非均相催化C-C键连续断裂及功能化研究方面取得新进展。研究人员将一种制备简单的锰氧化物作为多相催化剂,应用在C-C键断裂及功能化反应中,实现了一系列多相催化转化,包括伯/仲醇、邻二醇
化学家有了“分子编辑”氮杂芳烃CH键工具包
美国斯克利普斯研究所和加利福尼亚大学洛杉矶分校的化学家开发出一种精确灵活的方法修饰一类广泛的化合物。这类化合物被称为双环氮杂芳烃,通常用于构建药物分子。这种强大的新方法通常可提供更简单、更灵活的分子设计,使化学家能够合成无数以前遥不可及的化学产品,包括潜在的重磅药物。近日,相关研究成果发表于《自然》
大连化物所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会以及副研究员崔晓菊和于良等,在甲烷室温电催化转化的研究中取得进展。该研究实现了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸新过程。甲烷与氧气直接催化转化制高附加值含氧化学品,是天然气资源高值化利用
大连化物所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会以及副研究员崔晓菊和于良等,在甲烷室温电催化转化的研究中取得进展。该研究实现了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸新过程。 甲烷与氧气直接催化转化制高附加值含氧化学品,是天然气资源高
我所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202403/t20240308_7021154.html近日,我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心(509组群)邓德会研究员、崔晓菊副研究员和于良副研究员等在甲烷室温电催化转化的研究中取得新进展,实现了由
氨基菲啶配体铱催化剂实现烷基CH键的温和非定向硼化
在化学合成领域,烷基C-H键的催化硼化历来被视为一项极具挑战性的任务。这种反应通常需要在高温条件下进行,或者需要大量的底物,原因在于烷基C-H键的反应性相对较低。然而,最近的一项创新研究为这一难题提供了解决方案,展示了一种全新的铱催化系统,这一系统使用2-氨基菲啰啉作为配体,能够在几乎没有诱导期的情
在超分子组装体光催化CO2还原制CH4方面获进展
光合作用为生命提供了物质和能量基础。模拟自然发展人工光合系统,通过“零碳循环”途径将太阳能转化为化学能并储存,是缓解能源危机和碳排放的有效手段。然而,由于天然光合系统产生的能量需供给诸多生命过程,其催化中心数量有限且距离光敏系统较远,导致光能-化学能转化的总量子效率低于0.1~1%(植物全年平均~0
大化所实现了功能多样的亚胺内盐底物的碳氢键活化
近日,中科院大连化学物理研究所李兴伟研究员带领的科研团队(02T3组)在过渡金属(Rh(III))催化的亚胺内盐分子的碳氢键活化-氧化偶联反应中取得重要进展。相关研究成果以短通讯的形式在线发表在《德国应用化学》杂志上。 金属催化的C-H键的活化是有效构建C-C,C-N,C-O等
银催化立体选择性CH键胺化:重新利用的试剂实现药物合成新突破
威斯康星大学麦迪逊分校的研究团队开发出一种创新方法,利用重新设计的试剂实现立体选择性地将氮原子插入C-H键,即使是未被邻近官能团活化的C-H键也不例外。该研究成果发表在《Science》期刊上。 据估计,超过75%的药物和农用化学品含有至少一个氮原子,因此操控和安装胺官能团的方法对化学工业至关重要
广州生物院用铜催化CH键活化合成二苯并呋喃及其衍生物
二苯并呋喃是许多活性药物分子和天然产物的核心结构单元。但是传统的合成方法存在合成路线长,原子利用率低等诸多缺点。中科院广州生物医药与健康研究院朱强博士研究组利用铜催化的C−H键活化方法,成功合成了一系列的二苯并呋喃及其衍生物,相关成果近期发表在美国化学会期刊《有机化学快报》上 (Org. Let
一支穿云箭,远程“射中”CH键
在射箭比赛中,运动员定睛凝神,克服各种困难,拉弓放箭,一箭命中靶心。在有机合成研究领域,数以万计的科学家天天埋头钻研,为的就是能准确地对各种化学键进行切断和重组。日前,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室李纲研究组,实现了首例羧基导向的远程C(sp2)-H键的选择性活化。 切断C
JACS:()Mitrephorone-B的CH键氧化合成()Mitrephorone-A
ent-trachylobane类天然产物mitrephorone A、B、C(1-3)与二萜类 ent-atiserene、ent-beyerene和ent-kaurene在结构上有一定的关联,但前者的氧化模式比较罕见,在合成上也极具挑战性(图1)。初步的生物活性筛选显示,1-3具有中等的抗微
山西煤化所Cu基催化剂研究获进展
铜基催化剂广泛应用于许多重要的化学反应过程,包括合成气转化、CO/烃类选择氧化、甲醇水蒸汽重整、水煤气变化、酯/醛/酸加氢和醇脱氢等,引起了研究人员的普遍重视,但Cu0和Cu+物种的催化作用机制和反应路径仍不清楚,解决这一课题面临较大挑战,其原因是铜物种在结构和化学上均不稳定,反应过程中往往会发
我所基于电子性质调变的MOFs催化剂实现甲烷高选择性转化
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202207/t20220707_6472531.html 近日,我所催化与新材料研究中心王晓东研究员、林坚研究员等和贵州大学朱纯教授等合作,在低温CH4转化研究方面取得新进展。合作团队基于UiO-66基MOFs催化剂上电
催化大牛Stahl再发Science!
背景介绍 生物活性有机分子的合成和结构修饰是药物研究和开发的焦点。即使分子结构的微小变化也可以提高候选药物的活性或药理性质。这个原理在“神奇甲基”效应中很明显,描述的是与单个甲基的加入有关的候选药物的效力、选择性、代谢稳定性的变化,进而效价更高,毒性低、分子的稳定性增加的活性分子。 本文
新研究实现光热非均相碳氢活化反应
近日,华南师范大学化学学院教授兰亚乾团队在《德国应用化学》上发表了最新研究进展,首次报道通过后合成方法结合共价有机框架材料和过渡金属铑砌块实现光热非均相碳氢活化反应。近年来,过渡金属催化的C-H键活化反应因其步骤和原子经济性而成为有机合成的重要合成策略。然而,这些反应通常需要在较高温度下进行,最近的
光催化甲烷无氧偶联转化研究获新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498778.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院王灵芝教授和张金龙教授课题组在甲烷光催化转化领域取得最新研究进展,研究成果以“基于层状氧化铌的高密度受阻路易斯酸碱对用于光催化甲烷无氧偶联”为题,发
研究发现碳碳键断裂转化反应新突破
3月7日,《科学》在线发表了北京大学药学院/天然药物及仿生药物全国重点实验室焦宁研究团队一项题为“通过碳碳双键解构实现复杂烯烃的催化重塑”的研究论文。该研究通过设计合成非均相铜催化剂,实现了烯烃类复杂分子到羰基腈的转化,完成了药物、天然产物等复杂分子骨架的精准编辑。 碳碳键构成了有机化合物的基
细胞色素P450-2E1酶催化研究新进展-Thr303残基具重要影响
细胞色素P450酶是重要的生物催化剂,能够促进底物发生C-H键羟化、C=C双键环氧化、硫、氮、磷杂原子氧化等多种化学反应。细胞色素P450 2E1酶是人体内最重要的P450酶之一,与药物以及外源性和内源性化合物的新陈代谢密切相关。包含P450 2E1酶的微粒体氧化乙醇体系是人体内酒精代谢的重要途
广州生物院CH键官能化反应研究取得新进展
吡啶[1,2-a]苯并咪唑类杂环是一类具有抗菌,抗病毒,抗肿瘤等多种生物活性的分子骨架。但传统的合成方法存在合成路线长、底物多样性差、产率低等诸多缺点。中国科学院广州生物医药与健康研究院朱强博士带领其团队利用C-H键活化反应合成含氮杂环取得重要进展,相关成果发表在国际化学类期刊《美
机器学习辅助催化材料结构寻优获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/511123.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院计算化学中心/工业催化研究所教授王海丰课题组在《美国化学会志》上发表论文,报道了团队在机器学习辅助催化材料结构寻优方面的最新研究成果。
大连化物所发表铑催化碳氢键活化的综述论文
近日,中科院大连化学物理研究所金属合成与分子活化研究组李兴伟研究员及成员应邀在Chem. Soc. Rev.上,以Critical Review形式发表了三价铑(Rh(III))催化的C-H键活化及氧化官能化的综述论文。 金属催化的C-H键活化官能化是构建C-C、C-O、C
兰州化物所发展出选择性的CH键和CN键活化新方法
中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室研究人员发展了C-H键活化和C-N键活化的新方法,利用简单的过渡金属为催化剂,高选择性地实现了含氮杂环化合物直接氨基化和烯基化。 研究人员采用铜作为催化剂,分子氧为氧化剂,发展出了噁唑与三级胺直接氧化胺化的有效方法。该方法的催化体
中科院实现二维晶格限域Cu原子催化甲烷室温转化
近日,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会、副研究员于良团队在甲烷低温转化制含氧化合物研究中取得新进展。团队发现二维Ru纳米片边缘晶格限域的Cu位点,可以在室温下直接催化甲烷与双氧水高效转化为甲醇和甲基过氧化氢等高附加值化合物。该工作为设计和开发温和条件下的甲烷高效转化催化剂提
大连化物所实现二维晶格限域Cu原子催化甲烷室温转化
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组研究员邓德会、副研究员于良团队在甲烷低温转化制含氧化合物研究中取得进展,发现二维Ru纳米片边缘晶格限域的Cu位点,可在室温下直接催化甲烷与双氧水高效转化为甲醇和甲基过氧化氢等高附加值化合物。该工作为设计和开发温和条件下