热电耦合催化CH4/CO2制烯烃新途径

低碳烯烃是重要的化学品或中间体，主要来源于石脑油裂解等石化过程。以成本相对低廉、储量相对丰富的天然气（主成分是CH4）替代石油生产基础化学品，是当前学术界和产业界研究开发的重要方向。CH4非常稳定，通常以催化剂表界面活性氧物种实现对CH4的活化与氧化，但易将CH4及其产物过氧化而降低原子利用率。CO2作为氧源在较高温度亦可将CH4转化为低碳烯烃，但催化剂失活是尚未解决的关键难点。

中国科学院福建物质结构研究所功能纳米结构设计与组装重点实验室谢奎课题组，发展出热电耦合催化CH4/CO2制烯烃的新途径。CO2作为氧源在阴极活化还原为CO，氧离子则通过电解质传输至阳极以界面活性氧的形式对CH4活化并耦合气相偶联实现CH4向烯烃的转化。外场环境和界面催化的协同调变避免了CH4及其产物过度氧化。这一过程不仅实现了CH4向低碳烯烃转化，也实现了CO2还原与高值利用，是一举两得且极具潜力的新途径。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-019-09083-3

苯乙烯与开链醚的转化反应

苯乙烯是大宗化工产品，研究对苯乙烯的一步双官能团化具有很大价值。中国科学院理化技术研究所研究员王乃兴课题组从2012年开始探索，实现了苯乙烯与脂肪族醇、酮、腈高值转化，在有机化学刊物《有机化学通讯》（Org. Lett. ）上发表了多篇文章。该课题组最近发现苯乙烯与开链的醚类可以实现高值转化，构筑双官能团化的药物中间体。

在这项研究中，所得的18个反应产物都进行了核磁共振氢谱、碳谱及高分辨质谱的表征。在机理研究方面，使用自由基捕获剂TEMPO和BHT分别对反应进行抑制，结果表明自由基捕获剂的加入会使反应趋于淬灭，说明该反应属于游离基历程。此外，研究团队还通过密度泛函理论计算的方法，确定了反应的优势位点，支持了所提出的游离基机理。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adsc.201801243

（北绛整理）