日本RIKEN先進(jìn)科學(xué)研究院的研究人員于2008年10月中旬宣布開發(fā)了新的銅基催化劑,可將CO2轉(zhuǎn)化為有用的合成化學(xué)品,即各種功能化羰酸和衍生物。這一發(fā)現(xiàn)已在《Angewandte化學(xué)國(guó)際》雜志上發(fā)表。
工業(yè)上已使用二氧化碳作為化學(xué)品構(gòu)筑物,如用于制造阿斯匹林,但是因要打開堅(jiān)固的二氧化碳雙鍵太困難,而使其應(yīng)用受到限制。碳化合物通過(guò)鋰或鎂可使之活化,常??沙晒Φ貙⒍趸冀Y(jié)合在一起,但是,這些反應(yīng)物極其活潑,并且大規(guī)模使用很危險(xiǎn)。
業(yè)已知道,硼化合物需要銠催化劑才能加速反應(yīng),該催化劑可破解該產(chǎn)物中尤為敏感的化學(xué)基團(tuán)。而RIKEN先進(jìn)科學(xué)研究院的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了新的銅基催化劑,可有助于芳基和烯基硼酸酯與CO2發(fā)生羧化反應(yīng)。這使該反應(yīng)對(duì)構(gòu)建含有幾種不同類型化學(xué)基團(tuán)的復(fù)雜分子尤為有用,構(gòu)建有些基團(tuán)連采用很活潑的鋰反應(yīng)物也不能做到。
研究人員試驗(yàn)了許多不同的金屬化合物,其中以銅催化劑為最好。
研究人員發(fā)現(xiàn)活性銅催化劑首先從起始分子中取代硼基團(tuán),形成新的銅-碳鍵。然后二氧化碳被插入此鍵中,最后再將銅催化劑移除,可產(chǎn)生羧酸(-CO2H)基團(tuán)。