加拿大成功研制铁催化剂

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  近日,由加拿大自然科学和工程研究委员会(NSERC)、石油研究基金会联合赞助,由美国化学学会监督执行的铁催化剂研发工作,在加拿大多伦多大学化学系的科学家们努力下终于研制成功。它有望代替贵金属铂催化剂,协同药物和日用食用香料香精工业生产过程中的催化反应。
  该研究报告发表在《化学》。报告称,钌、铑、钯等金属作为催化剂,不仅比铁昂贵,其毒性也不可小视。这意味着如果使用上述贵金属催化,工厂还要再支出高额费用来清除合成过程中带入的有毒污染物质。而与此形成鲜明对比的是,铁是公认的具有低催化活性的“基础金属”。因此,一旦铁的催化性能得以改造并利用,必将造福化学工业。文章提到,成功制备铁催化剂的关键在于,合成出与钌催化剂结构相似的铁的络合物。
  众所周知,化学催化剂可以加速反应的进行,但同时也会影响反应产物的化学构型。而药物和日用香精产品对于构型的要求又相当严格,例如目标产物是左旋的,但若产品中带入了右旋化合物,产品的质量和性能会受到严重影响。因此,药物和日用香精生产对催化剂种类的要求相当高。此次研制的铁催化剂,铁元素以亚铁形态与碳、氢、磷、氮等原子排列为单一的右旋结构的有机大分子。该催化剂能够催化普通酮类生成稀有醇类产物,例如左旋体醇类化合物的合成反应(也称作酮的不对称氢转移氢化反应),催化剂用量小、产率高。
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