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Enregistrement W2974040440 · doi:10.1021/acscatal.9b01997

Mechanistic Role of the Proton–Hydride Pair in Heteroarene Catalytic Hydrogenation

2019· article· en· W2974040440 sur OpenAlexafffund
Haiting Cai, Roberto Schimmenti, Haoyu Nie, Manos Mavrikakis, Ya-Huei Cathy Chin

Notice bibliographique

RevueACS Catalysis · 2019
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueCatalysis and Hydrodesulfurization Studies
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesBasic Energy SciencesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Science FoundationAmerican Chemical Society Petroleum Research FundWisconsin Alumni Research FoundationOntario Ministry of Economic Development, Job Creation and TradeNational Energy Research Scientific Computing CenterOffice of ScienceGovernment of OntarioImperial Oil LimitedCanada Foundation for InnovationUniversity of Wisconsin-MadisonArgonne National LaboratoryU.S. Department of Energy
Mots-clésChemistryHydrideCatalysisPyridinePhotochemistryPyrroleHydrodenitrogenationSulfurHydrogenInorganic chemistryMedicinal chemistryOrganic chemistryHydrodesulfurization

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Kinetic and density functional theory studies probe the catalytic involvements of proton–hydride pairs in breaking the strong aromaticity of N-containing heteroarenes (pyridine and pyrrole) on sulfided Ru cluster surfaces. Under the sulfur chemical potentials relevant to hydrodenitrogenation catalysis, Ru clusters remain covered with a layer of sulfur-deficient RuSx on which a variety of reactive hydrogen species, which bind to Ru4+, S2–, or Ru4+–S as Ru4+–(Hδ−), S2––(Hδ+), and Ru4+–(SH2), respectively, coexist. These reactive hydrogen species exhibit either proton or hydride character, depending on the electronegativity of their ligands (ruthenium and sulfur). For this reason, they participate in different hydrogen addition steps during the hydrogenation of heterocyclic-N compounds. Pyridine as the basic and pyrrole as the nonbasic heterocyclic model compounds undergo hydrogenation via distinctly different kinetically relevant steps because of their different proton affinities, which influence their interactions with the various reactive hydrogen species and in turn adsorption configurations. The hydrogenation of pyridine initiates from an initial, quasi-equilibrated proton attack onto the N atom, followed by a second hydridic hydrogen addition as the kinetically relevant step. In the contrasting case of pyrrole, the hydrogenation initiates via a kinetically relevant proton attack to its β-carbon that breaks its aromaticity before a hydride addition onto its α-carbon. Both reactions require a proton attack followed by a hydride attack, but their mechanistic differences lead to contrasting rate dependences with H2S pressure because the H2S pressure, together with H2 pressure, gives the H2S:H2 ratio that dictates the sulfur chemical potentials, the relative abundance of S anions and Ru cations coordinating to the hydrogen species, and in turn the surface concentrations of proton and hydride intermediates on Ru cluster surfaces. The catalytic involvements of proton–hydride pairs described here are general for hydrogenation reactions and, in particular, heteroarene hydrogenation in hydrotreatment processes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,328
Score d'incertitude au seuil0,470

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,003
Tête enseignante GPT0,173
Écart entre enseignants0,170 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations30
Publié2019
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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