科学 2024-04-29 19:39

Groundbreaking research unveils nickel-ba<em></em>sed catalysts with remarkable eco<em></em>nomic feasibility

在一项将在全球范围内改变化学工业的发展中,UNIST化学系的张浩柳教授成功地开发了一种利用镍催化剂的高效稳定的羰基化催化反应。这一成果发表在《科学》杂志上,为在乙酰化过程中广泛使用的铑催化剂提供了一种有前途的替代品。

羰基化是甲醇转化为乙酸和酯类化合物转化为有机酸酐的关键反应。全世界每年生产超过1300万吨的乙酰基化合物,这种反应在化学工业中起着至关重要的作用。

传统上,贵金属如铑和铱在商业羰基化过程中被用作催化剂。然而,这些金属由于其稀缺性、高成本、毒性和对环境的影响而面临挑战。在这项开创性的研究中,Yoo教授利用丰富的镍过渡金属作为可持续和具有成本效益的替代品。

现有的镍催化剂催化活性有限,自20世纪70年代以来一直没有在工业上使用。柳教授研究组利用咪唑基n -杂环碳烯配体,取代了传统镍催化剂中使用的磷化氢配体,成功地解决了这一问题。羰基配体表现出优异的稳定性和活性,表现出与目前商业应用中使用的铑催化剂相当的性能。

柳教授表示:“开发出了活性与现有铑催化剂相当的镍催化剂。”“这一成就是非凡的,因为它为镍催化剂在工业环境中的实际应用铺平了道路。”该研究结果是由北卡罗莱纳大学教堂山分校的柳教授小组进行的。

这一发展不仅为贵金属催化剂提供了一种可持续的替代品,而且还具有通过广泛采用镍催化剂来彻底改变化学工业的潜力。镍的丰富、低成本和对环境的影响使其成为大规模工业应用的一个有吸引力的选择。随着这一研究突破走向商业化,它有望推动羰基化工艺的重大进步,并为可持续和高效的化工生产开辟新的途径。