新型催化剂实现甲烷直接合成生物活性化合物
2025-11-17 17:18
来源:生物化学和分子材料研究中心
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西班牙圣地亚哥-德孔波斯特拉大学研究团队开发出一种新型甲烷转化技术,首次成功将甲烷直接转化为具有生物活性的二甲雌酮化合物。这项发表在《科学进展》期刊的研究成果,为天然气资源的高价值利用提供了新的催化技术路径。

该研究团队设计了一种基于四氯铁酸根阴离子的超分子催化技术,通过精确调控反应过程中的自由基活性,实现了对甲烷分子的选择性烯丙基化。团队负责人马丁·法尼亚纳斯教授表示:"铁原子周围形成的复杂氢键网络维持了活化烷烃所需的光催化活性,同时抑制了催化剂发生竞争性氯化反应的倾向。"

这项甲烷转化工艺采用储量丰富的铁金属作为催化剂核心成分,在常温常压条件下由LED光源驱动运行,展现出良好的可持续性特征。研究人员通过该催化技术成功将天然气主要组分转化为具有药物合成价值的中间体,为开发以天然气为原料的化学合成路线奠定了基础。

研究团队在同期发表的另一项研究中,还展示了将天然气与酰氯直接偶联合成工业用酮类化合物的方法。这些基于光催化策略的甲烷转化技术,为化工行业开发更可持续的原料替代方案提供了新的可能性。

更多信息: Andrés M. Álvarez-Constantino 等人,《衰减的 LMCT 光催化可实现甲烷和其他气态烷烃的 C─H 烯丙基化》,《科学进展》 (2025)。

Akshay M. Nair 等人,《通过光催化酰化将气态烷烃放大为大宗商品化学品》,《细胞报告物理科学》(2025)。

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