新的工作阐明了从甲烷中制造有用的化学原料所需的“关键步骤”
美国和韩国的研究人员已经开发出在室温下将甲烷转化为烯烃的方法。这样的过程有一天可以用来生产有用的化学原料,同时减少燃烧甲烷所浪费的能量。
“目前将甲烷转化为烯烃和氢气等附加值更高的材料的技术需要大量的能源,因为需要高温,”他解释道丹尼尔Mindiola来自美国宾夕法尼亚大学,他领导了这个项目。他补充说:“这项技术可以避免燃烧化石燃料来将甲烷转化为更有用的材料,因为甲烷是在室温下发生的。”
Mindiola的团队做到了以前使用钛复合物含有高度活性的金属-碳三键,可激活甲烷。他们现在已经证明,通过添加氧化还原活性配体,生成的甲基和烷基烯片段之间的碳-碳键形成反应可以得到促进。通过从烷基烯基团中接受一个电子,配体降低成键步骤的障碍,并作为烯烃消除过程中产生的氢原子的陷阱。这就减少了反应发生所需的能量。
“甲烷是天然气的主要成分,也是石油生产的主要副产品,尽管它含有大量的能量,但它经常被燃烧和浪费,”解释说彼得Wolczanski他是美国伊萨卡康奈尔大学的有机金属化学专家,他没有参与这项研究。作为一种气体,它的运输很经济。因此,将其转化为有用的液体材料是非常可取的,”他补充道。
Wolczanski指出,虽然反应是化学测量的,但它是“以前甲烷功能化的重要变体”,并相信这项新工作是未来从甲烷生产烯烃催化过程所需步骤的“关键例子”。
事实上,Mindiola和他的团队已经在寻求解决化学计量学的问题:“显然,对我们来说,我们现在正在研究如何使这个过程具有催化作用,同时也将类似的策略应用于已知的将甲烷转化为烯烃的系统,但温度要高得多,”他说。
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