一氧化二氮(N2O)的生成與轉(zhuǎn)化是自然界氮循環(huán)中的重要一環(huán)，然而，人類生產(chǎn)以及燃燒化石燃料的過程造成了N2O的過度排放。由于N2O造成的溫室效應(yīng)的效果大約是二氧化碳的300倍，同時N2O也會對臭氧層造成嚴重破壞，N2O催化分解成為人們關(guān)注的重要研究內(nèi)容。目前在非均相催化領(lǐng)域中已經(jīng)報道了多種用于還原N2O的多相催化劑，但是這些催化過程往往需要高溫高壓等苛刻的反應(yīng)條件。發(fā)展均相催化N2O分解反應(yīng)對于從分子水平上理解N2O活化轉(zhuǎn)化機理，發(fā)展溫和條件下將N2O降解的方法具有重要的意義。
圖1. 鐵-硅賓協(xié)同活化N2O。 近日，南開大學(xué)元素有機化學(xué)國家重點實驗室莫貞波研究員團隊發(fā)展了一種鐵-硅賓協(xié)同活化N2O的策略，首次分離表征了鐵?硅酮絡(luò)合物，并成功將其應(yīng)用于催化N2O的高效脫氧分解反應(yīng)。該反應(yīng)以HBpin作為還原劑，可以在溫和條件下實現(xiàn)N2O到N2的高效催化還原。理論計算研究表明催化循環(huán)中的關(guān)鍵步驟N2O活化、H原子轉(zhuǎn)移、H2釋放和脫氧過程均涉及鐵和硅中心的協(xié)同作用，這一獨特的鐵-硅協(xié)同反應(yīng)模式的發(fā)現(xiàn)可能有助于探索其他新催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)。 圖2. 雙(硅賓)氨基鐵絡(luò)合物催化硝基化合物脫氧還原。 進一步研究發(fā)現(xiàn)該雙(硅賓)氨基鐵絡(luò)合物也可以催化硝基化合物的脫氧還原，生成芳胺和脂肪胺類衍生物，該催化體系具有良好的選擇性，可以同時兼容氰基、巰基和酯基等多種高反應(yīng)性的官能團，為胺類化合物合成提供了一種簡便的方法。 論文信息： Deoxygenation of Nitrous Oxide and Nitro Compounds Using Bis(N-Heterocyclic Silylene)Amido Iron Complexes as Catalysts Xi Chen, Hao Wang, Shaozhi Du, Matthias Driess, Zhenbo Mo Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202114598
