过渡金属/氧化物催化CO<sub>2</sub>加H<sub>2</sub>还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

引用本文: 王文亮, 王渭娜, 盛天, 魏南, 王素凡, 周涛. 过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析[J]. 大学化学, 2026, 41(9): 405-411. doi: 10.12461/PKU.DXHX202508059 shu

Citation: Wenliang Wang, Weina Wang, Tian Sheng, Nan Wei, Sufan Wang, Tao Zhou. 过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析[J]. University Chemistry, 2026, 41(9): 405-411. doi: 10.12461/PKU.DXHX202508059 shu

过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

王文亮 ^{1,2,
,} ,
王渭娜 ^2, ,
盛天 ^1, ,
魏南 ^1, ,
王素凡 ^1, ,
周涛 ^1,

1.
安徽师范大学化学与材料科学学院, 安徽芜湖 241000;
2.
陕西师范大学化学化工学院, 陕西西安 710119

通讯作者: 王文亮,E-mail:wlwang@snnu.edu.cn

基金项目:
安徽省课程思政(结构化学)；陕西省一流课程(结构化学)

摘要: 针对过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原制备甲醇反应机理的碳酸盐与甲酰基路径，基于前线轨道理论，剖析了CO₂加H₂还原反应推测机理的合理性。建议在结构化学课程教学过程中对CO₂、CO、H₂等小分子的活化策略、两条路径中关键步骤的反应机理进行简单的对称性分析与介绍，这样既可以加深学生对前线轨道理论的理解，又可及时将前沿研究热点问题转化为教学素材，激发学生学习结构化学的兴趣。

关键词:

English

过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

1.
School of Chemistry and Materials Science, Anhui Normal University, Wuhu 241000, Anhui Province, China;
2.
School of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an 710119, Shaanxi Province, China

Corresponding author: Wenliang Wang, wlwang@snnu.edu.cn

Received Date: 19 August 2025
Revised Date: 22 October 2025
Available Online: 27 November 2025

Abstract: 针对过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原制备甲醇反应机理的碳酸盐与甲酰基路径，基于前线轨道理论，剖析了CO₂加H₂还原反应推测机理的合理性。建议在结构化学课程教学过程中对CO₂、CO、H₂等小分子的活化策略、两条路径中关键步骤的反应机理进行简单的对称性分析与介绍，这样既可以加深学生对前线轨道理论的理解，又可及时将前沿研究热点问题转化为教学素材，激发学生学习结构化学的兴趣。

Key words:

1. [1]
  黄聪聪, 林莉莉, 李苏华, 张利, 苏成勇. 大学化学, 2020, 35(7), 88.
2. [2]
  A. Paparo, J. Okuda, Coord. Chem. Rev. 2017, 334, 136.A. Paparo, J. Okuda, Coord. Chem. Rev. 2017, 334, 136.
3. [3]
  周公度, 段连运. 结构化学基础. 第5版. 北京: 北京大学出版社, 2017.
4. [4]
  范康年, 周鸣飞. 物理化学. 第3版. 北京: 高等教育出版社, 2021.
5. [5]
  李炳瑞. 结构化学. 第4版. 北京: 高等教育出版社, 2023.
6. [6]
  孙宏伟. 结构化学. 北京: 高等教育出版社, 2016.
7. [7]
  徐光宪, 王祥云. 物质结构. 第2版. 北京: 高等教育出版社, 1987.
8. [8]
  潘道暟, 李奇. 物质结构. 第3版. 北京: 高等教育出版社, 2023.
9. [9]
  J. Ye, N. Dimitratos, L.M. Rossi, N. Thonemann, A.M. Beale, R. Wojcieszak, Science 2025, 387, 943.J. Ye, N. Dimitratos, L.M. Rossi, N. Thonemann, A.M. Beale, R. Wojcieszak, Science 2025, 387, 943.
10. [10]
  Z. Zhou, P. Gao, Chinese J. Catal. 2022, 43, 2045.Z. Zhou, P. Gao, Chinese J. Catal. 2022, 43, 2045.
11. [11]
  X. Cui, F. Shi, Acta Phys.-Chim. Sin. 2021, 37(5), 64.X. Cui, F. Shi, Acta Phys.-Chim. Sin. 2021, 37(5), 64.
12. [12]
  周雷雷, 程海洋, 赵凤玉. 高等学校化学学报, 2022, 43(7), 20220279.
13. [13]
  H.I. Rivera-Arrieta, L. Foppa, ACS Catal. 2025, 15, 2916.H.I. Rivera-Arrieta, L. Foppa, ACS Catal. 2025, 15, 2916.
14. [14]
  C. Shen, M. Liu, S. He, H. Zhao, C. Liu, Chinese J. Catal. 2024, 63, 1.C. Shen, M. Liu, S. He, H. Zhao, C. Liu, Chinese J. Catal. 2024, 63, 1.
15. [15]
  史启帧. 无机化学与化学分析. 北京: 高等教育出版社, 1998.
16. [16]
  李炳瑞. 结构化学学习指导与习题解答. 北京: 高等教育出版社, 2015.
17. [17]
  罗渝然. 化学键能数据手册. 北京: 科学出版社, 2005.

扫一扫看文章

计量

PDF下载量: 0
文章访问数: 1
HTML全文浏览量: 0

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

通讯作者: 王文亮,E-mail:wlwang@snnu.edu.cn

English

过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

Corresponding author: Wenliang Wang, wlwang@snnu.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

过渡金属/氧化物催化CO2加H2还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

通讯作者: 王文亮,E-mail:wlwang@snnu.edu.cn

English

过渡金属/氧化物催化CO2加H2还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

Corresponding author: Wenliang Wang, wlwang@snnu.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南： 你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

文章相关

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

过渡金属/氧化物催化CO₂加H₂还原生成甲醇的甲酸盐与甲酰基路径的前线轨道对称性分析

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs