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新的钴配合物可以降低加氢甲酰化的成本

发布时间:2020/02/03 新闻 浏览:681

 
本研究中钴催化剂前体和联苯磷配体的结构。科学(2020)。 DOI:10.1126 / science.aaw7742来自路易斯安那州立大学和埃克森美孚化工的一组研究人员找到了一种方法,可以代替加氢甲酰化工艺中使用的铑催化剂。该小组在《科学》杂志上发表的论文中描述了他们的过程以及如何将其与当前方法进行经济比较。
加氢甲酰化是一种工业过程,用于生产石油化学工业中大量使用的醛。目前,该工艺中使用了铑催化剂,但埃克森美孚(ExxonMobil)等石油公司因成本高昂,希望找到一种替代品-目前其售价超过每盎司10,000美元。在这项新的尝试中,研究人员声称找到了可行的替代方法-钴配合物。
钴最初用于将烯烃转化为醛,用于制造石油化工等应用,但随着时间的推移,钴被铑催化剂所取代。这是因为它们更加活跃,从而缩短了反应时间。因此,包括钴在内的任何替代物都需要具有相似的反应时间。
钴是以化学结合的形式存在于地壳中的化学元素。它在工业应用中的用途主要是在锂离子电池和磁体中。而且它的购买要比铑便宜,但是这种价格还不确定。大约66%的可用储量位于历史上不稳定的刚果民主共和国。研究人员认为,至少现在至少值得在钴上赌博,因为钴的价格目前仅为铑的0.01%。
新方法涉及从催化剂上解离羰基配体,为烯烃留出空间,然后施加带正电的钴物质-从那里开始进行反应直至反应完成。研究人员之所以使用带正电的钴物种,是因为它增加了反应时间-钴上的阳离子电荷会迫使金属d轨道收缩,从而使羰基化合物更加不稳定。测试反应的时间安排表明,与先前使用钴作为催化剂的努力不同,它相对较快-与使用铑催化剂的反应相比,相差20倍。