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烷氧羰基化反應在化學工業中很常見，但工藝的可持續性受到CO利用效率低下的限制。有鑒于此，中國科學院化學所劉會貞研究員、中國科學院大學徐慶嶺副教授、卡迪夫大學Mark Douthwaite等報道在這項研究中解決了這個問題，發現Ru/NbO_x催化劑的非均相催化反應能夠對烷氧羰基化反應實現重大改進。

本文要點

（1）

Ru/NbOx催化劑能夠直接合成丙酸甲酯（一種關鍵的工業化學品）。在沒有任何配體或酸/堿助催化劑的情況下，CO、乙烯和甲醇轉化反應得到>98%的選擇性。在溫和的CO壓力，實現了非常高的CO利用效率（336 mmol_ester mol_CO^-1 h^-1）。

（2）

機理研究表明，CO經歷甲氧羰基（COOCH₃）中間體，進攻烯烴的末端碳原子從而生成線性酯。揭示了酯中普遍存在的線性區域選擇性的起源。

通過實驗和計算，在1750 cm^-1（C=O振動）處觀察到關鍵COOCH₃中間體的紅外光譜。而且，展示了Ru/NbO_x催化劑在生產酯化合物的廣泛適用性。這項研究為酯化物的合成提供了一種可持續、高效的方法，反應具有較高的CO利用率和原子經濟性。

參考文獻

Zhang, B., Yuan, H., Liu, Y. et al. Ambient-pressure alkoxycarbonylation for sustainable synthesis of ester. Nat Commun 15, 7837 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-52163-2

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52163-2