六氟化硫被认为是一种潜在的温室气体，它的全球升温潜能值是二氧化碳的倍并且其大气寿命高达年。因此，六氟化硫的有效降解是当前以及将来的迫切需要。近日，中国人民大学闫晓宇课题组通过理论计算的方法，探讨利用氮杂环卡宾（NHCs）和氮杂环烯烃（NHOs）来亲核活化六氟化硫的可行性研究（图1）。文章的第一作者是中国人民大学的博士研究生黄时清。文章发表在Chemistry–AnAsianJournal上（DOI:10./asia.）。
图1.NHCs和NHOs对六氟化硫的亲核活化
（图片来源：Chemistry–AnAsianJournal）
如图2所示，该课题组选取了12种代表性的物质（1-6为NHCs，7-12为NHOs）来研究它们活化六氟化硫的可行性。结果表明，使用NHOs对六氟化硫的活化在热力学以及动力学上都是可行的。内禀反应坐标（IRC）分析、前线轨道（FMO）分析、差分密度（EDC）分析以及反应区域指数（IRI）分析表明，这个历程是通过NHOs的末端碳中心对六氟化硫的S-F的反键的亲核进攻实现的。结果同时表明，在活化六氟化硫的过程中，NHOs表现出了比相应NHCs更强的亲核性，这是不同于之前所报道的。同时，使用介离子型氮杂环烯烃（mNHOs）降解六氟化硫成无污染物质有希望被设计成催化循环。
图2.活化六氟化硫所选取的12种底物的结构式
（图片来源：Chemistry–AnAsianJournal）
值得一提的是，该反应的活化能与所选的底物的最高占据轨道能级（HOMO）有很强的相关性（图3）。这为今后应用这种具有更高HOMO能级的化合物来活化六氟化硫提供了很好的参照。
图3.对12种底物的HOMO能级与其活化六氟化硫能垒的线性拟合
（图片来源：Chemistry–AnAsianJournal）
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