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Selective Hydrogenation over Supported Metal Catalysts: From Nanoparticles to Single Atoms.
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2019-09-24 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00230 Leilei Zhang 1 , Maoxiang Zhou 1, 2 , Aiqin Wang 1 , Tao Zhang 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2019-09-24 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00230 Leilei Zhang 1 , Maoxiang Zhou 1, 2 , Aiqin Wang 1 , Tao Zhang 1
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Selective catalytic hydrogenation has wide applications in both petrochemical and fine chemical industries, however, it remains challenging when two or multiple functional groups coexist in the substrate. To tackle this challenge, the "active site isolation" strategy has been proved effective, and various approaches to the site isolation have been developed. In this review, we have summarized these approaches, including adsorption/grafting of N/S-containing organic molecules on the metal surface, partial covering of active metal surface by metal oxides either via doping or through strong metal-support interaction, confinement of active metal nanoparticles in micro- or mesopores of the supports, formation of bimetallic alloys or intermetallics or core@shell structures with a relatively inert metal (IB and IIB) or nonmetal element (B, C, S, etc.), and construction of single-atom catalysts on reducible oxides or inert metals. Both advantages and disadvantages of each approach toward the site isolation have been discussed for three types of chemoselective hydrogenation reactions, including alkynes/dienes to monoenes, α,β-unsaturated aldehydes/ketones to the unsaturated alcohols, and substituted nitroarenes to the corresponding anilines. The key factors affecting the catalytic activity/selectivity, in particular, the geometric and electronic structure of the active sites, are discussed with the aim to extract fundamental principles for the development of efficient and selective catalysts in hydrogenation as well as other transformations.
中文翻译：
负载金属催化剂上的选择性加氢：从纳米粒子到单原子。
选择性催化加氢在石化和精细化工行业都有广泛的应用，然而，当底物中同时存在两个或多个官能团时，选择性加氢仍然具有挑战性。为了应对这一挑战，“主动站点隔离”策略已被证明是有效的，并且已经开发出多种方法来进行站点隔离。在这篇综述中，我们总结了这些方法，包括在金属表面吸附/接枝含N / S的有机分子，通过掺杂或通过强金属-载体相互作用通过金属氧化物部分覆盖活性金属表面，限制活性载体的微孔或中孔中的金属纳米粒子，形成具有相对惰性的金属（IB和IIB）或非金属元素（B，C，S，等），以及在可还原氧化物或惰性金属上构建单原子催化剂。对于三种类型的化学选择性加氢反应，已讨论了每种分离方法的优缺点，包括炔烃/二烯生成单烯，α，β-不饱和醛/酮生成不饱和醇和硝基取代芳烃生成相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。对于三种类型的化学选择性加氢反应，已讨论了每种分离方法的优缺点，包括炔烃/二烯生成单烯，α，β-不饱和醛/酮生成不饱和醇，以及硝基取代芳烃生成相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。对于三种类型的化学选择性加氢反应，已讨论了每种分离方法的优缺点，包括炔烃/二烯生成单烯，α，β-不饱和醛/酮生成不饱和醇和硝基取代芳烃生成相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。并将硝基芳烃取代为相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。并将硝基芳烃取代为相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。
更新日期：2019-09-25
中文翻译：
负载金属催化剂上的选择性加氢：从纳米粒子到单原子。
选择性催化加氢在石化和精细化工行业都有广泛的应用，然而，当底物中同时存在两个或多个官能团时，选择性加氢仍然具有挑战性。为了应对这一挑战，“主动站点隔离”策略已被证明是有效的，并且已经开发出多种方法来进行站点隔离。在这篇综述中，我们总结了这些方法，包括在金属表面吸附/接枝含N / S的有机分子，通过掺杂或通过强金属-载体相互作用通过金属氧化物部分覆盖活性金属表面，限制活性载体的微孔或中孔中的金属纳米粒子，形成具有相对惰性的金属（IB和IIB）或非金属元素（B，C，S，等），以及在可还原氧化物或惰性金属上构建单原子催化剂。对于三种类型的化学选择性加氢反应，已讨论了每种分离方法的优缺点，包括炔烃/二烯生成单烯，α，β-不饱和醛/酮生成不饱和醇和硝基取代芳烃生成相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。对于三种类型的化学选择性加氢反应，已讨论了每种分离方法的优缺点，包括炔烃/二烯生成单烯，α，β-不饱和醛/酮生成不饱和醇，以及硝基取代芳烃生成相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。对于三种类型的化学选择性加氢反应，已讨论了每种分离方法的优缺点，包括炔烃/二烯生成单烯，α，β-不饱和醛/酮生成不饱和醇和硝基取代芳烃生成相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。并将硝基芳烃取代为相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。并将硝基芳烃取代为相应的苯胺。讨论了影响催化活性/选择性的关键因素，特别是活性位的几何结构和电子结构，目的是提取用于开发氢化反应及其他转化中高效和选择性催化剂的基本原理。
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