來源:《中國科學(xué)報》第1版 要聞
發(fā)布時間:2024-06-21
本報訊(記者孫丹寧)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員陳慶安團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種溴化物催化的氯轉(zhuǎn)移反應(yīng)。該反應(yīng)能夠利用鹵代有機(jī)污染物(HOPs)作為鹵源,從而實(shí)現(xiàn)不同HOPs的再利用。該策略為構(gòu)建高附加值的鹵代產(chǎn)物提供了新方法,為HOPs的再利用提供了新途徑。近日,相關(guān)成果發(fā)表于《自然-化學(xué)》。
由于鹵化物的過量使用,大量的HOPs被排放到環(huán)境中,對環(huán)境和人類健康造成了嚴(yán)重危害。對HOPs的再利用不僅為消除這類物質(zhì)提供了方法,還能合成高附加值的產(chǎn)物,并且減少與原料生產(chǎn)相關(guān)的溫室氣體排放。
陳慶安團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種烷基溴催化的氯轉(zhuǎn)移反應(yīng),利用該反應(yīng)不僅可以合成具有高附加值的α-氯代酮,還能夠?qū)崿F(xiàn)烯烴的氯羥基化。此外,他們還進(jìn)行了一系列對照實(shí)驗(yàn)和動力學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)通過鹵素交換實(shí)現(xiàn)不同分子間氯的轉(zhuǎn)移。在機(jī)理的指導(dǎo)下,該團(tuán)隊(duì)利用溴代有機(jī)污染物六溴環(huán)十二烷(HBCD)實(shí)現(xiàn)了酮和芳烴的溴代。為了進(jìn)一步驗(yàn)證該反應(yīng)的實(shí)用性,研究人員將氯轉(zhuǎn)移反應(yīng)應(yīng)用到氯代有機(jī)污染物的再利用上。研究發(fā)現(xiàn),常見的氯代有機(jī)污染物氯化石蠟、滴滴涕、氯甲基化聚苯乙烯以及聚氯乙烯(PVC)均能夠作為轉(zhuǎn)移氯化反應(yīng)的氯源。研究人員直接利用HBCD為催化劑、PVC為氯源,快速合成α-氯代酮,再經(jīng)過簡單轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)了非甾體抗炎藥萘普生、布洛芬和非羅考昔的合成。
研究還發(fā)現(xiàn),廢棄的PVC塑料同樣能夠作為氯源合成氯代產(chǎn)物。盡管這些廢棄塑料中含有大量塑化劑,但是對氯化反應(yīng)并沒有明顯影響,因此該反應(yīng)在HOPs的再利用上具有很好的應(yīng)用前景。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41557-024-01551-8
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