魯爾大學:新型化合物使催化劑更為高效

 
這是來自波鴻的研究團隊:Thorsten Scherpf,Viktoria Daeschlein-Gessner,Lennart Scharf和Christopher Schwarz(左起)。

圖片來源:RUB,Marquard

來自魯爾大學波鴻分校的無機化學團隊,研發出可使催化劑更為高效的新型化合物。憑借其電子和空間特性,我們所熟知的膦配體新類別可確保催化劑活性更高且更為穩定。在雜志《Angewandte Chemie》上,由ViktoriaDäschlein-Gessner博士領導的研究人員描述了新配體如何作用于金催化劑。該小組假設該研究結果可以轉移并復制到其他催化劑。因此值得認真考慮申請,以便使該研究用于更廣泛的工業用途。研究結果初于2018年6月3日在線發布。

 

配體有助于催化劑性能的確定

 

催化劑的性質不僅取決于催化活性中心,還取決于與其結合的原子或分子。這樣的原子或分子被稱為配體。研究人員專門研究這些配體,以優化催化劑性能并為某些應用進行定制。

 

在波鴻分校開發的系統涉及膦配體,即磷和碳基團的化合物。“在用于合成復雜分子的催化劑中無處不在,例如藥物、天然物質和殺蟲劑,”VütoriaDäschlein-Gessner說道,他是卓越魯爾大學探索溶劑集群的成員之一。 “配體設計決定了化學復合物是否可以發生催化反應。如果可以反應,還要確定在什么特定條件下進行。”

 

易于生產

 

新的配體系統是富含電子的膦配體,它們可作為催化劑電子源。因此有助于催化劑的穩定。它們可憑借多種方式從市售前體合成。“因此會很容易就生產出不同版本的配體,并根據特定應用定制其特性,”Däschlein-Gessner解釋道。

 

波鴻分校的化學家們表明:在與配體的金催化反應中,低溫下的高產率是可能的,并且可毫不費力地對反應過程進行優化。

 

低溫下少量催化劑即可滿足所需

 

當團隊僅使用少量催化劑時,反應甚至也能有效地進行。這是一個經濟因素,尤其涉及到尤為昂貴的貴金屬催化劑時,比如金。“從工業角度來看,低溫度下反應也很有意思。因為它們可以節省能源成本并簡化工藝流程,”Däschlein-Gessner進一步強調了該系統優勢。

 

研究人員將這種特殊的化學結構與所謂的“ylide基團”結合到了磷酸中。這對新配體的功能至關重要。配體不僅可用于金的催化,還可用于其它形式的催化。
 
文章來自phys網站,原文題目為Electrons slowing down at critical moments,由材料科技在線匯總整理。