【科技】上海有机所在烷烃转化研究方面取得进展

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烷烃是石油、天然气等化石资源的重要组成部分，是量大而廉价的基础化工原料。 随着页岩气的大规模挖掘和开采，烷烃的产量大幅度增加。 现在烷烃的第一用途是作为燃料，通过燃烧和氧气的反应产生能量，释放二氧化碳，采用价值有限。 与烯炔和芳香族化合物等不饱和烃不同，烷烃在合成化学中的应用鲜有报道。 这是由烷烃的化学惰性决定的情况:烷烃由高结合能、非极性的碳碳键和sp3碳氢键构成，其转化具有活化能高、选择性低、购买率低的优点。 迅速发展新的催化剂系统，实现高选择性控制，将容易得到的烷烃直接转化为高价值化学品，具有重要的科学意义和应用价值。

中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家要点实验室黄正课题组致力于烷烃催化转化的研究。 年，该课题组迅速发展了新型pscop螯合型铱金属有机络合物，该络合物在烷烃脱氢反应中显示出迄今为止最高的催化活性，在环辛烷脱氢反应中，购买率超过99%，催化剂转化值达到6000次 但是，在直链烷烃的脱氢过程中，催化剂具有烯烃异构化活性，因此在反应的后期阶段，不能生成内烯烃混合物作为第一产物。

烷基硅是合成硅橡胶、航空润滑油、有机硅粘合剂、脱模涂料等的重要原料。 现在工业上主要是通过铂催化剂端烯烃的反马氏体氢化来制造烷基硅。 这个过程不仅消耗大量昂贵的白金金属，末端烯烃还不如烷烃便宜。 因为这种实现烷烃直接高选择性转化生成烷基硅起着重要的作用。 最近，黄正课题组采用双金属催化剂一锅两段法进行了烷烃末端的高区域选择性硅化，实现了烷烃向直链烷基硅的高效催化转化。 在催化剂体系中，从该课题组迅速发展的pscop螯合型铱络合物作为烷烃脱氢催化剂，烷烃脱氢作为内烯烃混合物，吡啶二亚胺铁络合物作为串联烯烃异构化和末端烯烃氢化催化剂。 这种转化的关键是在催化剂的协同作用下，烷烃有效脱氢，生成的烯烃产物迅速异构化，通过对末端烯烃选择性硅氢化促进内烯烃向末端烯烃的转化。 采用同样的战略，该课题组还迅速发展了烷烃末端的高区域选择性渗硼生成烷基硼酸酯化合物。 这项事业为烷烃的选择性官能团化提供了新的思路，为廉价且大量的烃类物质的高价化提供了新的途径。

这项合成事业由黄正课题组贾香清完成，最近在naturechemistry上发表( doi:10.1038/nchem.2417 )。 早期pscop螯合型铱烷烃脱氢催化剂合成事业由课题组姚武冰完成( angew.chem .，int.ed .，53，1390 )。 。

上述事业包括国家自然科学基金委员会优秀青年基金( 21422209 )和要点项目( 2143 )、科技部国家要点基础研究计划( cb856600 )、上海市科学委员会基础研究行业项目( 13jc1406900 )、国家青年千人计划