Les hydrures de métaux de terre alcalins et alcalins sont très prometteurs pour le stockage d'hydrogène et les transformations chimiques impliqués d'hydrogène en raison des propriétés uniques de l'hydrogène hydridique (H–). Cependant, les hydrures en vrac souffrent souvent d'une énergie de réseau élevée et d'une exposition limitée des sites actifs, ce qui entrave leurs performances catalytiques.
Dans une étude publiée dans Communications de la natureun groupe de recherche dirigé par le professeur Guo Jianping et le professeur Chen Ping du Dalian Institute of Chemical Physics de l'Académie chinoise des sciences, collaborant avec le professeur Chang Fei du laboratoire de baryum de Yongjiang et le professeur Rao Li, de la Central China Normal University, ont développé des alkylarenes de baryum dispersés atomiques.
Les chercheurs ont synthétisé des catalyseurs d'hydrure de baryum dispersés atomiquement sur l'oxyde de magnésium (BAH / MGO) en utilisant une méthode pratique d'hydrogénation d'imprégnation. Ce (sub) un matériau d'hydrure nanostructuré a agi comme un catalyseur hétérogène efficace et sans métal pour l'activation de l'hydrogène et les réactions d'échange d'isotopes d'hydrogène à travers une gamme de substrats d'alkylarène non activés.
Le catalyseur a permis la deutération régiosélective des sites benzyliques dans le toluène et ses dérivés, atteignant une fréquence de renouvellement élevée qui dépasse les homologues homogènes et hétérogènes. De plus, il a facilité la deutération des aromatiques non directionnels à température ambiante avec une efficacité comparable aux processus catalysés par les métaux de transition, qui nécessitent généralement des températures élevées.
Des études théoriques ont révélé que les espèces d'hydrure de baryum de surface jouent un rôle à multiples facettes, permettant la déprotonation de SP3CH liaisons et attaque nucléophile sur le SP2C atomes pour produire des produits régiosélectifs.
« Cette étude propose une voie synthétique alternative pour la production de composés marqués au deutérium, et montre le potentiel d'applications supplémentaires du marquage du tritium des allakélarenes », a déclaré le professeur Chen.
« Cette nouvelle méthode pour préparer (sous) les hydrures de métaux nanostructurés pourrait ouvrir de nouvelles voies pour leurs applications dans divers processus chimiques », a déclaré le professeur Guo.
