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为什么活化惰性C-H键？ 人类在新世纪面临的巨大危机 ◆资源的不断枯竭 ◆生态环境的日益恶化 目前世界上工业制造出的化合物的数量大约在2万到3万之 间。这些数目庞大的化合物只是由很少数目的起始原料来制 备的，并且碳的来源几乎都是化石物质，即石油，天然气和 煤。 Basic products and Fossil raw materials intermediates End products plastics, minearl oil, natural CO, methanol, arenes, pharmaceuticals gas, coal ethylene oxide, acrylic fertilizers, etc. acid, etc. 2 3 300 30 000 为什么活化惰性C-H键？ 石油、天然气以及煤中的主要成分是含有惰性C-H 键的烷烃类化合物，这些宝贵的化石资源的利用 至今仍主要局限于将其燃烧提供能源。 因此，惰性C-H键的活化首先可以大幅度提高 资源的利用效率。 目前为数不多已实现工业化的惰性烷烃C-H键的转 化存在的问题：1）绝大多数需要高温、高压以及 强酸性的条件；2）很多需要多步的过程；3）效 率不高且通常存在选择性问题。 因此，实现温和条件下惰性C-H键的活化可以 减少能源的消耗和污染物的排放。 3 惰性C-H键活化的学术意义 C-H键的特点： 键能高，极性小，反应活性低。 C-H键活化的的难点： 反应活性低，选择性差；产物的活性通常 高于起始物。 因此，惰性C-H键活化具有极大的挑战性和 重要的理论意义 。 4 已有的若干代表性进展 甲烷的活化 cat. Pt(II) CH + H SO CH OSO H 4 2 4 3 3 220 oC Periana R. A. et al. Science, 1998, 280, 560. cat. Pd(II) Science, 2003, 301, 814. CH4 CH CO H 3 2 H2SO4 芳香C-H键的活化 cat. Ir(
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