Theoretical design and mechanistic study of the metal-free reduction of CO2 to CO

文献情報

出版日 2017-10-05
DOI 10.1039/C7CP05538B
インパクトファクター 3.676
著者

Gongli Ma, Guoliang Song, Zhen Hua Li


原文を見る

要旨

A strategy for the reduction of CO2 to CO by or catalyzed by metal-free silylboranes has been proposed with the aid of density functional theory (DFT) computations. We showed that one oxygen atom of CO2 can be abstracted by silylboranes without catalysts or by diboranes in the presence of silylborane catalysts with surprisingly low free-energy barriers so that the reaction can be realized under mild experimental conditions. To achieve this, the reduction mechanism of CO2 by a hierarchy of silylboranes (R1)2BSi(R2)3 was systematically investigated. Several rules of thumb were obtained to guide the design of silylboranes with high activity toward CO2 reduction. After considering many factors, such as side reactions, the stability of the silylboranes, and the solvent effect, two silylboranes, (PFP)2BSi(CH2F)3 and Me2BSi(CH2F)3, suitable for the reduction of CO2 under mild experimental conditions were designed. The overall free-energy barriers for the reduction of CO2 by the two silylboranes are just 26.1–27.0 kcal mol−1 and 28.1–28.9 kcal mol−1, respectively, at 298.15 K in solution. We further showed that CO2 can be reduced to CO by diborane Me2BBMe2 using Me2BSi(CH2F)3 as the catalyst. The overall free-energy barrier for this catalytic reaction is just 30.6–30.7 kcal mol−1 at 298.15 K in solution.

関連文献

Contents list

2021-07-21 Front/Back Matter

DOI: 10.1039/D1PY90098F

IrAAC-based construction of dual sequence-defined polytriazoles

Xiaojun Wang, Xueyan Zhang, Yong Wang, Shengtao Ding

2021-06-21 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00718A

Novel imino- and aryl-sulfonate based photoacid generators for the cationic ring-opening polymerization of ε-caprolactone

Xabier Lopez de Pariza, Nicolas Zivic, Fernando Ruipérez, Timothy E. Long, Haritz Sardon

2021-06-30 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00734C

Organic–inorganic nanohybrids based on an AIE luminogen-functional polymer and CdTe/ZnS QDs: morphologies, optical properties, and applications

Bingfeng Shi, Jianhua Lü, Ying Liu, Yang Xiao, Changli Lü

2021-06-02 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00308A

Amphiphilic poly(ether urethanes) carrying associative terpyridine side groups with controlled spacing

Katharina Breul, Sebastian Seiffert

2021-03-23 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00121C

Engineering of pH-triggered nanoplatforms based on novel poly(2-methyl-2-oxazoline)-b-poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate] diblock copolymers with tunable morphologies for biomedical applications

Peter Černoch, Alessandro Jager, Zulfiya Černochová, Vladimir Sincari, Lindomar J. C. Albuquerque, Rafal Konefal, Ewa Pavlova, Fernando C. Giacomelli, Eliezer Jager

2021-04-14 Paper

DOI: 10.1039/D1PY00141H

Polymers and boron neutron capture therapy (BNCT): a potent combination

Anaïs Pitto-Barry

2021-03-23 Review Article

DOI: 10.1039/D0PY01392G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

噻奈普汀乙酯の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号66981-77-9の噻奈普汀乙酯は、結晶性白色粉末であり、分子量は476.9 g/molです。この化合物は水に溶けにくく、一般的には有機溶媒で溶解し...

66981-77-9Ethyl 7-[(3-chloro-6...
化合物よくある質問

アミピシリン不純物Fとは何ですか?

アミピシリン不純物Fは、CAS番号124774-48-7の化合物です。これは、抗生物質アミピシリンの生産過程で生成される不純物の一つであり、(4S)-2-({[...

124774-48-7Ampicillin impurity ...
化合物よくある質問

イリジウム(I)ヘキサフルオロフォスファートの代替品はありますか?

イリジウム(I)ヘキサフルオロフォスファートの代替品として、他の有機金属化合物や非有機金属化合物が使用されることがあります。具体的には、ダイゾニウム塩や他の金属...

870077-94-43-Di-i-propylphosphi...
化合物よくある質問

含有3-(苯氧基甲基)苯硼酸频那醇酯の廃棄物はどのように処理すべきですか?

含有3-(苯氧基甲基)苯硼酸频那醇酯の廃棄物は、安全な方法で処理する必要があります。まず、廃棄物を適切な容器に収集し、避けて保管します。次に、専門の廃棄処理業者...

912569-68-74,4,5,5-Tetramethyl-...
化合物よくある質問

2-甲基辛-1-醇を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際は、密閉のゴーグルと手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使用し、漏洩時には速やかに取り扱いを中止し、適切な排気設備を使用してください...

818-81-52-Methyl-1-octanol
化合物よくある質問

高氯酸钪の代替品はありますか?

高氯酸钪の代替品としては、沈殿剤としてのアルミニウム塩や鉄塩が挙げられます。また、沈殿反応を促進するための助剤としては、硫酸や硝酸が使用されます。

14066-05-8Scandium triperchlor...
化合物よくある質問

3α-アセトキノイドコレステロールエステルはどのように保存すればよいですか?

3α-アセトキノイドコレステロールエステルは、常温から低温(0-5℃)の暗所で保存し、密閉容器に入れることで安定性を保つことが推奨されます。また、湿気や酸素から...

30365-63-0Methyl (3alpha,5beta...
化合物よくある質問

2-ぶンジロキシ-4-(トリフルオロメチル)フェノルビノン酸の主な用途は何ですか?

2-ぶンジロキシ-4-(トリフルオロメチル)フェノルビノン酸は、化学合成の触媒としての使用や、医薬品の合成材料としての役割があります。また、特定の合成路線で使用...

1701435-39-3[2-(Benzyloxy)-4-(tr...
化合物よくある質問

(2S,3R)-2-氨基-3-甲基丁二酸はどのように合成されますか?

(2S,3R)-2-氨基-3-甲基丁二酸は、2-ヒドロキシ-3-メチル丁酸とアミノ化反応を行うことで合成されます。触媒としてジクロロメタンが使用され、選択性と収...

121570-10-3(2S,3R)-2-amino-3-me...
化合物よくある質問

1-Benzyl-2-phenyl-1H-imidazoleはどのように保存すればよいですか?

この化合物は常温で避けてください。直射日光を避け、密閉容器で保存し、湿気を防水の容器に入れて保管してください。

37734-89-71-Benzyl-2-phenyl-1H...

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。