⁹⁵のMo NMRシリカ基オレフィン転化触媒からのアクティブサイト記述子

Zachariah J Berkson¹, Ran Zhu², Christian Ehinger¹

¹Department of Chemistry and Applied Biosciences, ETH Zürich, Zürich CH-8093, Switzerland.

Journal of the American Chemical Society

|May 31, 2023

まとめ

シリカを支えるモリブデン酸化物触媒は,製法によりオレフィン転移活性が異なる. 先進的なMo NMRは,電子構造と還元性に関連した明確な活性部位を明らかにし,触媒性能を向上させます.

科学分野:

異質な触媒
表面有機金属化学
固体NMRスペクトロシー

背景:

オレフィン転化は有機合成とポリマー化学における重要な反応である.
シリカを支えるモリブデン酸化物は,広く使用される触媒ですが,その活動は調製に敏感です.
活性サイトの性質と分布を理解することは,触媒の性能を最適化するための鍵です.

研究の目的:

製造方法がシリカを支えるモリブデン酸化物触媒の活性部位に与える影響を調査する.
モリブデン部位の構造的および電子的特性を,オレフィン転化におけるその触媒活動と相関させる.
異なるモリブデン種を特徴付けるために,高度な固体95Mo NMRを使用する.

主な方法:

モリブデン酸化物触媒の合成は,浸漬と表面有機金属化学 (SOMC) を用いる.
FTIR,UV-vis,Mo K-エッジX線吸収スペクトル,および高フィールドMo NMRによる特徴付け.
NMRパラメータと電子構造を解釈するための第一原理計算.

主要な成果:

浸漬とSOMCの両方の方法は,主に孤立したMo dioxoサイトを生成しますが,分布は異なります.
SOMC製の触媒は,同様の負荷の浸漬された触媒と比較して,オレフィン転移において1.5〜2.0倍高い活性を示します.
Mo NMRは4つの異なるMoダイオクソサイトを特定し,特定の脱シールド信号がより高い可還性および活性と相関しています.

結論:

触媒の調製は,表面モリブデン部位の分布と触媒性能に大きな影響を与えます.
Mo NMRの化学的シフトは局所的なストレンスと調整に敏感であり,電子構造の洞察を提供します.
電子特性,特にLUMOエネルギーは,サポートされたモリブデンサイトの還元性と反応性を決定する.

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