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通常活化天然氣的烷烴化合物中的C-H化學(xué)鍵需要使用過渡金屬催化劑。文獻報道使用主族催化劑活化C-H鍵的時候需要加熱或者高壓，而且反應(yīng)的位點選擇性非常差。

有鑒于此，南京大學(xué)王新平教授、梁勇教授等報道Lewis酸-卡賓加合物能夠在室溫和環(huán)境壓力進行乙烷/丙烷/丁烷分子的C-H化學(xué)鍵的氧化加成。

本文要點

（1）

加入堿能夠調(diào)節(jié)Lewis酸，而且生成的卡賓能夠轉(zhuǎn)化為醛。B(C₆H₅)₃與N,N′-二氨卡賓形成的加合物顯著的降低了卡賓的LUMO能級，提高卡賓活化小分子以及惰性化學(xué)鍵，因此能夠插入丙烷和丁烷的二級C-H化學(xué)鍵。通過使用更強的Lewis酸Al(ORF)₃（OR_F=OC(CF₃)₃）能夠活化乙烷分子的一級C-H化學(xué)鍵。

（2）

這項研究展示了主族元素化合物選擇性的將天然氣烷烴分子以及其他小分子的C-H鍵轉(zhuǎn)化。說明通過強Lewis酸能夠調(diào)節(jié)卡賓的電子性質(zhì)，而不是設(shè)計新型卡賓分子。

參考文獻

Pei, R., Chang, W., He, L. et al. Main-group compounds selectively activate natural gas alkanes under room temperature and atmospheric pressure. Nat Commun 15, 7943 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-52185-w

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52185-w