可持续生产小分子的新型合成工艺

德国波鸿鲁尔大学的研究人员发现了一种新的合成途径，他们可以利用这种途径从简单的一氧化碳(CO)分子中生产一种特定的有机化合物，即阴离子乙烯酮。这些以前只被称为反应性中间体，因此不能用作定义的试剂。位于波鸿的研究人员生产了阴离子乙烯酮，它们非常稳定，可以被分离出来。与以前可以从简单分子中生产出更高价值化合物的方法不同，这种方法不需要任何昂贵或有毒的金属。

来自鲁尔探索溶剂化(RESOLV)卓越集群的MikeJörges、FelixKrischer和ViktoriaDäschlein-Gessner教授于2022年12月22日在《科学》杂志上发表了他们的发现。

“氢气、二氧化碳或一氧化碳等小分子通常作为大规模技术过程的副产品出现，或者很容易从可再生原材料中获取，”Däschlein-Gessner说。“由于它们很容易获得，因此人们对它们作为合成基础材料很感兴趣，以获得必需的原料或精细化学品，如农用化学品或药物。这是开发可持续合成工艺的有前途的途径。”

无过渡金属转化

为了激活小分子并将它们转化为更复杂的化合物，通常需要使用某些金属，这些金属因其在元素周期表的亚族中的位置而被称为过渡金属。这些通常是稀有金属，而且有时有毒。

迄今为止，只有少数来自广泛使用的主族元素的化合物能够激活小分子。这也适用于一氧化碳。此外，以CO作为构建单元的反应选择性较低：除了所需的高价值化合物外，通常还会形成不需要的副产品。

来自波鸿鲁尔大学无机化学II主席的研究人员现在使用简单的磷化合物，即所谓的叶立德，结合钠或钾碱来应对这一挑战。通过实现这些碳化合物以前未知的类似过渡金属的反应模式，他们能够以高选择性将CO有效地结合到更大的分子中。

就像分子模型套件

“这些转化的选择性令人印象深刻，尤其是与其他合成方法相比，”ViktoriaDäschlein-Gessner说。“这是由于阴离子的稳定性，源于它们独特的电子结构。它们可以像在分子模型套件中一样与其他分子特异性转化，这意味着可以快速构建不同的复杂结构。”

下一步，波鸿课题组打算进一步探索阴离子乙烯酮的反应原理和潜力。Däschlein-Gessner说：“磷化合物的反应模式对于开发进一步利用CO等可持续构建单元的工艺具有开创性。”“我们也确信阴离子乙烯酮在合成化学方面的潜力比我们迄今为止所展示的还要大。”