MOR分子筛羰基化反应的乙酰基中间体转移和电荷分离机理

中科院武汉数学与物理研究所郑安民（Anmin Zheng）、克拉科夫雅盖隆大学（Jagiellonian University in Krakow）Kinga Góra-Marek等通过从头算分子动力学模拟、固体NMR光谱、DRIFT二维相关性分析，提出了在Mordenite分子筛的12元环中通过酰基离子（CH3-C≡O+）生成乙酸甲酯（MA， methyl acetate）的路径，其中包括反应/扩散动力学步骤，并且这种反应路径在热力学/动力学上都比传统想法认为在8MR通道中的反应都更有优势。

本文要点：

1）从完整的催化反应过程来看，将反应分为两个反应区域，在8MR区域进行C-C偶联，在12MR区域生成MA，这种方式能够避免高活性乙酰基或乙烯酮物种的累积，进一步能过够免于积碳。这种不同通道之间的协同催化作用可能是MOR分子筛具有非常高的羰基化反应的原因，这种反应方式可能用于设计其他反应过程。

2）通过AIMD模拟方法研究MOR中反应生成MA的机理，以乙酰基、酰基离子作为中间体对生成MA的整体自由能过程，并且从反应/扩散动力学角度说明以往通常被忽略的反应物/产物在8MR和12MR之间重新分布的现象。通过在羰基化反应过程中FTIR光谱结果的动态变化和时空关联角度，为解释反应的机理提供帮助。

参考文献

Chen， W.， Tarach， K.A.， Yi， X. et al. Charge-separation driven mechanism via acylium ion intermediate migration during catalytic carbonylation in mordenite zeolite. Nat Commun 13， 7106 （2022）

DOI： 10.1038/s41467-022-34708-5

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34708-5

审核编辑 ：李倩