Hydrogenation and cleavage of dinitrogen to ammonia with a zirconium complex

化学 催化作用 质子化 氢化物 金属 键裂 氢键 氮气 惰性 无机化学 三键 光化学 高分子化学 分子 有机化学 双键 离子
作者
Jaime A. Pool,Emil Lobkovsky,Paul J. Chirik
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:427 (6974): 527-530 被引量:563
标识
DOI:10.1038/nature02274
摘要

Molecular nitrogen is relatively inert owing to the strength of its triple bond, nonpolarity and high ionization potential. As a result, the fixation of atmospheric nitrogen to ammonia under mild conditions has remained a challenge to chemists for more than a century. Although the Haber–Bosch process produces over 100 million tons of ammonia annually1 for the chemical industry and agriculture2, it requires high temperature and pressure, in addition to a catalyst3, to induce the combination of hydrogen (H2) and nitrogen (N2). Coordination of molecular nitrogen to transition metal complexes can activate and even rupture the strong N–N bond4 under mild conditions, with protonation yielding ammonia in stoichiometric5 and even catalytic yields6. But the assembly of N–H bonds directly from H2 and N2 remains challenging: adding H2 to a metal–N2 complex results in the formation of N2 and metal–hydrogen bonds or, in the case of one zirconium complex7, in formation of one N–H bond and a bridging hydride. Here we extend our work on zirconium complexes containing cyclopentadienyl ligands8,9 and show that adjustment of the ligands allows direct observation of N–H bond formation from N2 and H2. Subsequent warming of the complex cleaves the N–N bond at 45 °C, and continued hydrogenation at 85 °C results in complete fixation to ammonia.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
怦然心动完成签到,获得积分10
4秒前
务实白开水应助xx采纳,获得10
4秒前
思源应助yyh采纳,获得10
5秒前
6秒前
colin发布了新的文献求助10
6秒前
wangjingli666应助买米当卡采纳,获得10
8秒前
9秒前
无000发布了新的文献求助10
10秒前
bolingling发布了新的文献求助10
10秒前
单纯水风完成签到,获得积分10
10秒前
无花果应助农大彭于晏采纳,获得10
12秒前
16秒前
cctv18应助OnMyWorldside采纳,获得10
18秒前
res完成签到,获得积分10
19秒前
个性的紫菜应助无000采纳,获得20
19秒前
曾经的采波完成签到 ,获得积分10
20秒前
所所应助mj采纳,获得10
24秒前
25秒前
31秒前
32秒前
今后应助木末辛夷采纳,获得10
32秒前
尊敬飞丹发布了新的文献求助10
32秒前
35秒前
CodeCraft应助大哥大姐帮我采纳,获得10
36秒前
yyh发布了新的文献求助10
37秒前
丘比特应助mbf采纳,获得10
37秒前
KKK完成签到,获得积分10
37秒前
39秒前
YINZHE应助静心养性采纳,获得10
40秒前
123发布了新的文献求助10
41秒前
草莓奶冻完成签到,获得积分10
41秒前
cctv18应助巴山夜雨采纳,获得10
43秒前
43秒前
七月完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
45秒前
48秒前
英俊的铭应助赤墨采纳,获得10
49秒前
KKK发布了新的文献求助10
54秒前
54秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2471832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138211
关于积分的说明 5448863
捐赠科研通 1862106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926057
版权声明 562747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495326