近日，中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所波譜與原子分子物理國家重點實驗室鄧風研究組，在一氧化碳直接與苯烷基化生成甲苯的研究方面取得新進展，相關研究結果在《化學通訊》(Chemical Communications)上在線發(fā)表。

　　CO既是有毒有害氣體，也是一種常見的C1化學資源，具有廣泛的工業(yè)應用價值，其轉化一直是多相催化中的熱點問題。工業(yè)化上一般通過費托合成過程直接將CO和H2（合成氣）轉化為甲醇。烷基芳香烴類是一種非常重要的化學品，廣泛應用于化工、農業(yè)、醫(yī)藥、香料等領域，它可通過甲醇等在酸性催化劑作用下烷基化芳香烴類來制備。如果能省去費托合成甲醇的這一間接高能耗過程，用CO與芳香烴類通過烷基化反應直接合成，將為CO的轉化利用以及烷基芳香烴類的制備提供新的思路。

　　在該項工作中，徐君副研究員及王秀梅博士等通過調控鋅元素改性ZSM-5沸石分子篩的氧化性及表面酸性，實現(xiàn)了CO與苯催化生成甲苯的反應。原位固體核磁共振研究發(fā)現(xiàn)，CO可以作為一種烷基化試劑與苯發(fā)生烷基化反應，反應過程中，CO通過甲氧基中間體提供了甲苯中甲基上的碳原子，苯提供了甲苯的苯環(huán)。以往的研究通常認為CO只能作為羰基化試劑在多種催化過程提供羰基基團，該工作報道的CO可作為烷基化試劑參與目標有機物制備的研究結果，豐富了CO作為C1原料的用途，也為高附加值化學品的合成提供新途徑。

　　在前期工作中，該研究組利用原位核磁共振技術結合其他多種譜學技術，揭示了沸石分子篩催化劑上甲烷、一氧化碳活化與轉化的反應機理(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3850；Chem. Sci. 2012, 3, 2932；J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6762；J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 4018)。

　　該工作得到了國家自然科學基金委、中國科學院以及武漢市晨光計劃的支持。