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MOR分子筛羰基化反应的乙酰基中间体转移和电荷分离机理

半导体威廉希尔官方网站 情报 来源:半导体威廉希尔官方网站 情报 作者:半导体威廉希尔官方网站 情报 2022-11-21 15:39 次阅读

中科院武汉数学与物理研究所郑安民(Anmin Zheng)、克拉科夫雅盖隆大学(Jagiellonian University in Krakow)Kinga Góra-Marek等通过从头算分子动力学interwetten与威廉的赔率体系 、固体NMR光谱、DRIFT二维相关性分析,提出了在Mordenite分子筛的12元环中通过酰基离子(CH3-C≡O+)生成乙酸甲酯(MA, methyl acetate)的路径,其中包括反应/扩散动力学步骤,并且这种反应路径在热力学/动力学上都比传统想法认为在8MR通道中的反应都更有优势。

本文要点:

1)从完整的催化反应过程来看,将反应分为两个反应区域,在8MR区域进行C-C偶联,在12MR区域生成MA,这种方式能够避免高活性乙酰基或乙烯酮物种的累积,进一步能过够免于积碳。这种不同通道之间的协同催化作用可能是MOR分子筛具有非常高的羰基化反应的原因,这种反应方式可能用于设计其他反应过程。

2)通过AIMD模拟方法研究MOR中反应生成MA的机理,以乙酰基、酰基离子作为中间体对生成MA的整体自由能过程,并且从反应/扩散动力学角度说明以往通常被忽略的反应物/产物在8MR和12MR之间重新分布的现象。通过在羰基化反应过程中FTIR光谱结果的动态变化和时空关联角度,为解释反应的机理提供帮助。

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参考文献

Chen, W., Tarach, K.A., Yi, X. et al. Charge-separation driven mechanism via acylium ion intermediate migration during catalytic carbonylation in mordenite zeolite. Nat Commun 13, 7106 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34708-5

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34708-5

审核编辑 :李倩

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原文标题:Nature Commun:MOR分子筛羰基化反应的乙酰基中间体转移和电荷分离机理

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