Metal-Ligand Multiple Bonds, Dehydrogenation Chemistry and Catalytic Transformations of Small Molecules Such as Methane, Ethane, Other Hydrocarbons, and N2

甲烷、乙烷、其他碳氢化合物和氮气等小分子的金属配体多重键、脱氢化学和催化转化

基本信息

  • 批准号:
    1464659
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 43.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-07-01 至 2018-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

With this award, the Chemical Synthesis program of the Chemistry Division is funding Professor Daniel J. Mindiola and co-workers from the University of Pennsylvania, to explore the role of group 4 and 5 transition metals, mainly base metals of low cost, to develop reagents that can activate and transform abundant hydrocarbon resources, present in natural gas and shale gas, into value-added products such as olefins and amines. The research will focus on the use of less toxic and earth abundant transition metals for the development of new catalytic cycles that can activate and use these volatile hydrocarbons for C-C and C-N bond forming reactions. The Mindiola group has developed systems that are capable of transforming alkanes such as ethane and propane (present in natural gas and shale gas) into their respective olefins ethylene and propene at room temperature using titanium reagents. In addition to being actively involved with underrepresented organizations, Professor Mindiola and his group prepare short video clips of key segments during the synthesis of organometallic reagents in an effort to develop more user-friendly approaches to the teaching of organometallic synthesis.This project aims to activate and transform methane and C2-C8 linear hydrocarbons to olefins and involves the preparation of reactive complexes possessing metal-carbon multiple bonds, specifically with metal ions such as Ti, V, and Nb supported by robust pincer or aryloxide ligands. These reactive moieties are tested with various carbine or nitrene hydrogen acceptors sources to render these transformations cyclic or catalytic. The low-temperature transfer dehydrogenation of volatile alkanes, especially the ones which are not useful as liquid fuels, is being explored. The PI and his group disseminate information broadly about the chemical uses of shale gas, as well as Fischer-Tropsch and steam-cracking reactions.
有了这个奖项,化学系的化学合成计划正在资助宾夕法尼亚大学的丹尼尔J. Mindiola教授和同事,探索第4族和第5族过渡金属的作用,主要是低成本的贱金属,开发可以激活和转化丰富的碳氢化合物资源的试剂,存在于天然气和页岩气中,转化为增值产品,如烯烃和胺。该研究将集中在使用毒性较低和地球丰富的过渡金属开发新的催化循环,可以激活和使用这些挥发性烃的C-C和C-N键形成反应。Mindiola集团开发了能够在室温下使用钛试剂将乙烷和丙烷等烷烃(存在于天然气和页岩气中)转化为各自的烯烃乙烯和丙烯的系统。除了积极参与代表性不足的组织外,Mindiola教授和他的小组制作了有机金属试剂合成过程中关键环节的短片,以努力开发更人性化的有机金属合成教学方法。该项目旨在活化和转化甲烷和C2-C8线性烃为烯烃,并涉及制备具有金属-碳多重键,特别是与金属离子如Ti、V和Nb,由坚固的钳形或芳氧基配体支撑。这些反应性部分用各种卡宾或氮烯氢受体源进行测试,以使这些转化呈环状或催化性。挥发性烷烃,特别是不能用作液体燃料的挥发性烷烃的低温转移脱氢正在探索中。PI和他的团队广泛传播有关页岩气的化学用途以及费托和蒸汽裂解反应的信息。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ditelluride, Terminal Tellurido, and Bis(tellurido) Motifs of Titanium
钛的二碲化物、末端碲化物和双(碲化物)图案
  • DOI:
    10.1021/jacs.2c05558
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Zatsepin, Pavel;Kim, Jun-Hyeong;Gau, Michael R.;Carroll, Patrick J.;Pudasaini, Bimal;Baik, Mu-Hyun;Mindiola, Daniel J.
  • 通讯作者:
    Mindiola, Daniel J.
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    0135057
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 43.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
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    9057752
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 43.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
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