CO 2氢化成
甲醇可以使用单分子有机
金属催化剂来实现。虽然以前认为均相催化剂仅允许通
过甲酸酯作为稳定的中间体进行氢化,但目前的机理研究表明,多步转化可以直接在 Ru-Triphos(Triphos = 1,1,1-三(
二苯基膦甲基)
乙烷)上发生中心。阳离子
甲酸盐络合物 [(Triphos)Ru(η 2 -O 2 CH)(S)] +(S = 溶剂)被确定为关键中间体,导致合成类似的
乙酸盐络合物作为催化转化的稳健和稳定的前体。使用 DFT 计算的详细机理研究表明,一系列连续的
氢化物转移和质子分解步骤可以解释 CO 2通
过甲酸盐/
甲酸转化为羟基
甲醇化物/
甲醛,最后在单个 Ru-Triphos 的配位范围内转化为
甲醇化物/
甲醇-分段。系统参数优化的所有实验结果与该机理图完全一致。基于这些发现,一个由 H 2组成的双相系统开发了 O 和 2-
MTHF,其中活性阳离子
钌络合物存在于有机相中以供循环使用,
甲醇用
水相萃取。