Engineering noble-metal-free metal–organic framework composite catalyst for efficient CO2 conversion under ambient conditions

贵金属 催化作用 金属 傅里叶变换红外光谱 环境压力 化学工程 组合化学 化学 工程类 有机化学 热力学 物理
作者
Hui‐Ya Cui,Yaxin Zhang,Chun‐Shuai Cao,Tianding Hu,Zhi‐Lei Wu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:451: 138764-138764 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.138764
摘要

The cyclization of propargylic alcohols and propargylic amines with CO2 are of great significance since the generated O/N-containing cyclic skeletons are extensively employed in pharmaceutical chemistry and industrial production. However, most of the reported catalysts only effectively catalyze propargylic alcohols or propargylic amines with CO2, and often involve noble-metal catalysts, high temperature and CO2 pressure. It is a great challenge that non-noble-metal catalysts catalyzed both propargylic alcohols and propargylic amines with CO2 under ambient conditions. Herein, [email protected]2-MIL-101 was successfully synthesized by loading CuBr nanoparticles into zeolite-type NH2-MIL-101 via simple thermal conversion method, and it displayed highly selective CO2 uptake properties. Importantly, [email protected]2-MIL-101 featured high catalytic activity for carboxylative cyclization of both propargylic alcohols and propargylic amines with CO2 under ambient conditions (25 °C, 0.1 MPa CO2), respectively. Moreover, [email protected]2-MIL-101 can be recycled at least three times without significant decline in catalytic activity. The combination explorations of NMR, FTIR and 13C isotope labeling experiments clearly illustrate the reaction process and mechanism. The density functional theory (DFT) calculations uncover that CuBr and 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) can synergistically activate substrates, and the proton-demetalation step with the highest energy barrier was the rate-determining step in two catalytic systems. To our knowledge, it is the first report of noble-metal-free catalyst that can simultaneously catalyze CO2 conversion with propargylic alcohols and propargylic amines under room temperature and atmospheric CO2 pressure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
健忘英姑给落寞的无施的求助进行了留言
1秒前
1秒前
诚c发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Owen应助junze采纳,获得10
2秒前
桃子完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
嘉博学长发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
6秒前
6秒前
111完成签到,获得积分10
6秒前
鸭子发布了新的文献求助10
7秒前
可乐完成签到,获得积分10
7秒前
诚c完成签到,获得积分10
9秒前
pear发布了新的文献求助10
9秒前
七七发布了新的文献求助30
10秒前
weiyu完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助一只喵采纳,获得10
12秒前
12秒前
星辰大海应助soong采纳,获得10
12秒前
Xiaoixa完成签到,获得积分10
13秒前
菜菜完成签到,获得积分10
14秒前
文静老四完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
等待诗柳完成签到,获得积分10
16秒前
NexusExplorer应助pear采纳,获得10
16秒前
weiyu发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
afan发布了新的文献求助10
19秒前
22秒前
22秒前
辣辣发布了新的文献求助10
23秒前
李爱国应助七七采纳,获得30
23秒前
24秒前
杨杨杨发布了新的文献求助10
25秒前
afan完成签到,获得积分10
26秒前
稳重向南发布了新的文献求助10
27秒前
皓月千里给皓月千里的求助进行了留言
27秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157630
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808948
关于积分的说明 7879413
捐赠科研通 2467414
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313449
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630398
版权声明 601919