具有膦配体的Rh基均相催化剂在加氢甲酰化反应中具有很高的活性。
有鉴于此,清华大学王铁峰教授等人,使用DFT计算,发现无机磷在Rh2P结构中也有类似的电子效应。能量图谱表明,与Rh相比,Rh2P将显着增强苯乙烯加氢甲酰化活性,实验进一步证实了这一点。
本文要点
1)使用三苯基膦(PPh3)作为磷源,并通过在相对较低的温度(550°C)下进行浸渍制备了负载在二氧化硅上的Rh2P。苯乙烯加氢甲酰化的周转频率(TOF)增加到1496 h-1,与某些单原子催化剂(SAC)相当。
2)五次循环试验表明,该产品具有良好的稳定性。此外,HAADF-STEM、XPS等表征也证实了Rh2P结构的合成。
3)P的促进作用是双功能的。一方面,掺杂的P分离了表面的Rh原子,消除了表面的中空位点,防止了反应物的过强吸附。另一方面,电子从Rh转移到P,使表面Rh原子带正电荷,有利于加氢甲酰化反应的进行。几何效应改善了分散性,电子效应改变了速率决定步骤,两者都提高了加氢甲酰化活性。
参考文献:
Boyang Liu et al. Promotion of Inorganic Phosphorus on Rh Catalysts in Styrene Hydroformylation: Geometric and Electronic Effects. ACS Catal., 2021.
DOI: 10.1021/acscatal.0c04684
https://doi.org/10.1021/acscatal.0c04684