甲烷与三氯化铁的光化学反应在环境温度下实现甲烷的选择性氯化反应（英文）

作者：霍尚飞; 陈鸿; 左伟伟^*

来源：有机化学, 2021, 41(04): 1683-1690.

• C—H活化
• 甲烷活化与转化
• 金属催化合成反应
• 光催化

在温和条件下选择性活化与转化甲烷具有可观的经济效益,但同时也是难点.报道在环境温度条件下,无水三氯化铁(FeCl3)与甲烷在环境温度下的光化学反应,这是一种有效的选择性活化甲烷生成一氯甲烷的方法.在300W的高压汞灯或者太阳光的照射下,由甲烷转化的产物为单一的一氯甲烷,而没有其它多氯代物,最大初始生成效率为43g MeCl·(kgFe·h)-1.氯化铁既作为氯自由基源,也作为氧化剂,并在反应中被还原为氯化亚铁.高压汞灯功率增加以及氯化铁浓度增加都会加快初始反应速率.而反应温度以及甲烷的压力对反应的初始速率影响很小.氯甲烷可以被水解为甲醇,亚铁在空气以及盐酸存在下也可以被重新氧化为三价铁,从而完成铁和氯的循环.

• 单位
  东华大学; 纤维材料改性国家重点实验室