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:18
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
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
刚刚
小中完成签到,获得积分10
刚刚
Akim应助Jin采纳,获得10
刚刚
zyj完成签到,获得积分10
1秒前
MrFamous发布了新的文献求助10
1秒前
fxx2021完成签到,获得积分10
1秒前
lbx发布了新的文献求助10
1秒前
xqwwqx发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
活力的妙之完成签到 ,获得积分10
2秒前
充电宝应助坚强乌龟采纳,获得10
2秒前
xhy发布了新的文献求助10
3秒前
kingwill给zinnia的求助进行了留言
3秒前
大胆夜绿发布了新的文献求助10
3秒前
传统的凝天完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
尼克的朱迪完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
大个应助谷大喵唔采纳,获得10
4秒前
23发布了新的文献求助10
4秒前
简单的铃铛完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
科研通AI2S应助体贴啤酒采纳,获得10
5秒前
6秒前
大模型应助Water103采纳,获得10
6秒前
7秒前
儒雅沛凝发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
DXXX发布了新的文献求助10
8秒前
小不溜完成签到 ,获得积分10
8秒前
王汉韬发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI2S应助咕噜仔采纳,获得20
8秒前
11111111完成签到,获得积分10
8秒前
NexusExplorer应助皮蛋瘦肉周采纳,获得10
8秒前
9秒前
zbearupz完成签到,获得积分10
9秒前
xiao发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107454
关于积分的说明 9285518
捐赠科研通 2805269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539827
邀请新用户注册赠送积分活动 716708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709672