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近日，中科院大連化學(xué)物理研究所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、大連光源科學(xué)研究室研究員江凌團(tuán)隊(duì)，與復(fù)旦大學(xué)教授周鳴飛合作，利用基于大連相干光源自主研制的中性團(tuán)簇紅外光譜實(shí)驗(yàn)裝置，在中性鈦羰基化合物中發(fā)現(xiàn)了碳—碳偶聯(lián)反應(yīng)，突破了人們對激光濺射只能制備同質(zhì)金屬羰基化合物的認(rèn)知，從全新的角度詮釋了金屬對一氧化碳的插入反應(yīng)機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《物理化學(xué)快報(bào)》上。
金屬羰基化合物在費(fèi)托反應(yīng)和醇合成等能源催化過程中起著重要作用。激光濺射是制備金屬羰基化合物的最有效方法之一，該方法的產(chǎn)物通常是同質(zhì)金屬羰基化合物M(CO)n。江凌介紹，離子型金屬羰基化合物比較容易制備和質(zhì)量選擇，研究最為廣泛。然而，中性金屬羰基化合物由于缺乏電荷，難于探測和質(zhì)量選擇，實(shí)驗(yàn)研究非常困難。
為實(shí)現(xiàn)對中性金屬羰基化合物的精準(zhǔn)探測和結(jié)構(gòu)解析，江凌團(tuán)隊(duì)近年來在相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展上取得了突破，自主研制了高通量的激光濺射團(tuán)簇源，建立了基于大連相干光源的紅外+極紫外（IR+VUV）雙共振中性金屬團(tuán)簇紅外光譜實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)了金屬化合物的高靈敏探測及結(jié)構(gòu)表征研究，對詮釋催化反應(yīng)機(jī)制具有重要作用。
近日，江凌和周鳴飛團(tuán)隊(duì)利用自主研制的IR+VUV中性金屬團(tuán)簇紅外光譜實(shí)驗(yàn)裝置，研究了中性金屬鈦與一氧化碳的反應(yīng)機(jī)理。研究結(jié)果表明，所測產(chǎn)物均含有新穎的OTi(CCO)(CO)n-2結(jié)構(gòu)。該工作意外發(fā)現(xiàn)了碳—碳偶聯(lián)的CCO基元，揭示了CO活化的新機(jī)制，突破了人們對激光濺射只能制備同質(zhì)金屬羰基化合物的認(rèn)知，為研究單金屬中心插入CO的微觀機(jī)理提供了新的思路，對CO活化和轉(zhuǎn)化等基礎(chǔ)和應(yīng)用研究具有重要意義。
據(jù)悉，由于大連相干光源的波長范圍涵蓋了絕大多數(shù)中性分子和團(tuán)簇的第一電離勢，因此，基于大連相干光源的IR+VUV中性金屬團(tuán)簇紅外光譜實(shí)驗(yàn)方法，為開展各類中性金屬與甲烷等能源分子的反應(yīng)機(jī)制、催化反應(yīng)中間體和自由基的探測等科學(xué)研究開啟了一扇窗。
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