Direct and cluster-assisted dehydrogenation of methane by Nb+ and Ta+: a theoretical investigation

文献情報

出版日 2017-05-24
DOI 10.1039/C7CP01833A
インパクトファクター 3.676
著者

Emilia Sicilia, Gloria Mazzone, Adriana Pérez-González, Jenny Pirillo, Annia Galano, Thomas Heine, Nino Russo


原文を見る

要旨

DFT calculations have been performed to examine both direct and cluster-assisted methane C–H bond activation by Nb+ and Ta+ cations. The commonly accepted dehydrogenation pathways, that are oxidative addition and reductive elimination, have been studied in detail for methane ligated clusters M(CH4)n+ (M = Nb, Ta and n = 1–4). For the second H atom transfer to the metal in the presence of additional CH4 molecules (n > 1) two alternative routes have been explored. Energy profiles for ground quintet and excited triplet and singlet spin states of both Nb+ and Ta+ cations have been calculated. Spin crossings occur for all the examined pathways. Clustering of methane ligands appears to favorably affect the process stabilizing all the intercepted minima and transition states and bringing all the calculated PESs below the reference energy of the separated reactants. The direct activation of methane (n = 1) can proceed efficiently only for Ta+, whereas dehydrogenation is endothermic for Nb+ by 9.0 kcal mol−1. When assisted by additional methane ligands, the dehydrogenation process becomes exothermic for both cations whatever the number of coordinated molecules.

関連文献

Correction: Copper-catalyzed direct C–H phosphorylation of N-imino isoquinolinium ylides with H-phosphonates

Xin-Chen Zhan, Yu-Yuan Hei, Jian-Lan Song, Peng-Cheng Qian, Xing-Guo Zhang, Chen-Liang Deng

2019-05-15 Correction

DOI: 10.1039/C9QO90046B

Catalyst-controlled selective mono-/dialkylation of 2-aryl-4(3H)-quinazolinones

Yi Luo, Hua He, Jianglian Li, Xinling Yu, Mei Guan, Yong Wu

2019-05-08 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00496C

Bifunctional Brønsted base catalyzed inverse-electron-demand aza-Diels–Alder reactions of saccharin-derived 1-azadienes with azlactones

Xiao-Rui Ren, Jun-Bing Lin, Xiu-Qin Hu, Peng-Fei Xu

2019-05-09 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00357F

Rh(i)-Catalyzed intramolecular [3 + 2] cycloaddition reactions of yne-vinylidenecyclopropanes

Kang-Hua Rui

2019-04-03 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00343F

Iridium-catalyzed asymmetric hydrogenation of quinazolinones

Guang-Shou Feng, Zi-Biao Zhao, Lei Shi

2019-04-29 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00443B

Photoredox-catalyzed sulfonylation of alkenylcyclobutanols with the insertion of sulfur dioxide through semipinacol rearrangement

Fu-Sheng He, Youqian Wu, Xiaofang Li, Hongguang Xia

2019-04-11 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00300B

Aerobic conversion of benzylic sp3 C–H in diphenylmethanes and benzyl ethers to CO bonds under catalyst-, additive- and light-free conditions

Xinqiang Cheng, Xinzheng Yang, Yun-Lai Ren, Kaisheng Yao, Huiyong Wang, Jianji Wang

2019-02-15 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00004F

Palladium-catalyzed diastereo- and enantioselective formal [3 + 2] cycloaddition of vinyl cyclopropanes with cyclic 1-azadienes

Qing Zhou, Bo Chen, Xiao-Bing Huang, Ya-Li Zeng, Wen-Dao Chu, Quan-Zhong Liu

2019-04-15 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00325H

An unexpected reaction of aryldiazonium tetrafluoroborates, sodium metabisulfite, and thiourea under photoinduced conditions

Xiaofang Li, Wenlin Xie, Shengqing Ye

2019-04-11 Research Article

DOI: 10.1039/C9QO00410F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

6- bromo-1-cyclopropyl-1H-benzimidazoleの市場動向や研究トレンドはどうですか?

6- bromo-1-cyclopropyl-1H-benzimidazoleは、抗炎症、抗ウイルス作用を持つことが報告されており、新薬開発の研究対象として注目...

1416713-53-56-Bromo-1-cyclopropy...
化合物よくある質問

環氧プロpanol-d5を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際には、防護眼鏡と手袋を使用し、ドラフトチャンバー内で操作することを推奨します。漏洩時には適切な手順で処理し、安全データシートを常に参照してください。

1246819-20-4Glycidol-d5
化合物よくある質問

2,2’-ジメチル-3,3’-ビピリジンはどのように合成されますか?

2,2’-ジメチル-3,3’-ビピリジンは、ピリジンと2-メチルアクリルアミドを有機合成反応で合成します。この反応では、ピリジンと2-メチルアクリルアミドを含有...

86156-55-02,2’-Dimethyl-3,3’-b...
化合物よくある質問

6-甲基ピリジン-2-ボリック酸の主な用途は何ですか?

6-甲基ピリジン-2-ボリック酸は、合成化学、医薬品合成、以及研究用途などに広く使用され、特に組換えDNA技術や分子生物学の研究において重要な役割を果たします。

372963-50-3(6-Methyl-2-pyridiny...
化合物よくある質問

(R)-3-(1-甲基-2-氧環己基)プロpano酸メチルは安全ですか?

(R)-3-(1-甲基-2-氧環己基)プロpano酸メチルは一定の安全性がありますが、直接的な皮膚接触や吸入は避けるべきです。使用する際は適切な個々の安全データ...

94089-47-1methyl 3-[(1R)-1-met...
化合物よくある質問

ketorolacはどのように保存すればよいですか?

ketorolacは、密封して遮光容器に保管し、直射日光や高温を避けて保存してください。温度は常温で保存し、湿度をなるべく低く保つことが推奨されます。

74103-06-3rac Ketorolac
化合物よくある質問

L-2,3-二氨基丙酸二盐酸盐を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

L-2,3-二氨基丙酸二盐酸盐は腐食性が強く、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。取り扱う際は、防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、適切な排気設備を使用し...

19777-68-5(S)-2,3-Diaminopropa...
化合物よくある質問

2-(4-溴ピリジン-2-基)乙腈の物理化学的性質は何ですか?

2-(4-溴ピリジン-2-基)乙腈のCAS番号は312325-73-8です。主に結晶形態で存在し、分子量は159.01 g/molです。この化合物は水に溶けやす...

312325-73-8(4-Bromo-2-pyridinyl...
化合物よくある質問

3-フローロ-[1,1-ベンジレン]-3,4-ジカルボン酸を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は毒性は低いですが、直接的な接触や吸入に注意が必要です。PPE(個人防護具)を着用し、ドラフトチャンバーを使用して操作することを推奨します。また、漏洩...

1261915-32-53'-Fluoro-[1,1'-biph...
化合物よくある質問

3-(1-氧代-1,3-二氢-2H-2-异吲哚)丙酸の主な用途は何ですか?

3-(1-氧代-1,3-二氢-2H-2-异吲哚)丙酸は、薬理学研究や医薬品製造において広く用いられる化合物です。また、工業的な用途でも一部の化学反応の触媒や助剤...

83747-30-23-(1-Oxo-1,3-dihydro...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。