微小孔道开辟无需贵金属的化学反应新路径

中国研究人员展示了两种无需贵金属催化剂、即可制备实用工业酸的反应。取而代之的是一种多孔晶体材料，用于引导化学反应；在实验室测试中，两种反应均连续运行了750小时。

这项研究由中国科学院大连化学物理研究所刘中民团队牵头，于10月21日发表在《自然》上。

研究涉及羰基化，即将一氧化碳引入其他分子的过程。这类反应用于制造从溶剂到药物成分等多种产品。广泛应用的工业方法依赖铑、铱等昂贵金属，而且催化剂可能难以从成品中分离。

团队采用分子筛——一种内部遍布分子尺度孔道的晶体——使乙烯和丙烯分别与一氧化碳、水反应，制得丙酸和异丁酸。孔道的尺寸和位置有助于引导反应生成目标产物，同时抑制可能导致催化剂失活的非预期反应。

在持续约一个月的高压测试中，异丁酸的产物选择性达到约95%，丙酸则达到80%。这些数字反映的是反应生成目标化合物的倾向程度，而非起始原料的转化比例。

结果令人鼓舞，但该工艺尚未达到工业应用要求。研究人员计划进一步提升其性能，并推进更大规模的试验。