由耶瓦斯基勒大学主办 功劳:莫妮卡·斯托拉和克里斯·詹迪 像其化学相对二氧化碳(CO2)一样，一氧化二氮(N2O)是一种重要的温室气体，也是21世纪排放的主要消耗臭氧层物质
因此，限制其排放及其与金属催化分解的战略正在制定之中
最近的一项研究表明，一氧化二氮可以像二氧化碳一样与金属结合，这有助于设计出更强结合力的新络合物
这可能允许在合成化学中使用一氧化二氮，或者帮助将其降解为对大气无害的物质
该结果在2021年2月17日作为一篇非常重要的论文发表在Angewandte Chemie国际版杂志上
对全球氧化亚氮预算的综合分析表明，过去四十年来，氧化亚氮的排放量一直在增加，农业活动是增长的原因
尽管大气中N2O的浓度是CO2的1000倍，但它作为温室气体的效力大约是CO2的300倍
在自然界中，N2O被酶转化为N2和H2O
该过程可以在实验室环境中使用催化金属络合物来模拟
令人惊讶的是，一氧化二氮与过渡金属的明确复合物极其罕见，尽管二氧化碳具有丰富且有详细记录的配位化学
这两种相关小分子的行为差异很大，这归因于N2O与CO2相比配体特性差，但这种证明的起源和细节很难追踪
“我们试图找到的关于这个主题的信息越多，我们就越接近循环推理，”博士说
海基M
芬兰耶瓦斯基勒大学的托农
“在许多情况下，N2O的一些特性被强调，但它们几乎都是CO2的特征，”他继续说
“这个谜题是为什么，在博士
托农作为基拉姆学者访问卡尔加里，我们的研究团队决定联手合成N2O和CO2的类似金属配合物，并详细研究金属-配体的相互作用，”告诉Dr
加拿大卡尔加里大学的罗兰·罗斯勒
一种稀有的N2O金属络合物，即使在室温下也是稳定的 两年的调查结果表明，与普遍看法相反，N2O的金属结合能力与CO2一样好，甚至更好
“似乎氧化亚氮的氧化特性是使用这种配体的金属络合物缺乏的主要原因，如果不是全部的话，”博士说
托农
“一旦我们为N2O找到了合适的金属伙伴，它们的结合力就足够强，即使在室温下也能分离出一种罕见的侧面结合的复合物并对其进行表征，”Dr
克里斯·詹迪，前哲学博士
D
卡尔加里大学的学生，部分负责合成工作
除了表明N2O具有比迄今为止所认识到的更好的与金属结合的内在能力之外，两个研究小组的工作还使得N2O复合物的合理设计成为可能，该复合物甚至比迄今为止所描述的更稳定
反过来，这也为在合成化学中使用N2O开辟了新的途径
“N2O在许多方面都是很好的氧化剂
它在热力学上很强，相对便宜，并且使N2成为唯一的副产品
托农
“看到N2O作为氧化剂在金属催化反应中得到更广泛的应用，这当然是件好事
同时，我们不应该忘记它在大气中扮演的角色
罗斯勒
“大自然已经发现了将N2O转化为对大气无害的产品的优雅的酶促途径
研究小组得出结论说:“我们应该使用新型催化剂来控制人为排放。”
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