Organometallic Modeling of the Hydrodesulfurization and Hydrodenitrogenation Reactions

زمینه‌های سولفورزدایی با آب (HDS) و نیتروژن‌زدایی هیدروژنی (HDN) همچنان توجه محققان در رشته‌های مختلف مرتبط با این مشکلات جذاب را به خود جلب می‌کنند که نشان‌دهنده دو چالش مهم شیمیایی برای صنعت پالایش نفت با توجه به این مشکلات هستند. پیامدهای قوی زیست محیطی و تجاری یکی از زمینه هایی که در 15 سال گذشته به طور چشمگیری شکوفا شده است، شیمی آلی فلزی تیوفن ها و سایر مولکول های حاوی گوگرد مرتبط است. این به روشی قدرتمند برای مدل‌سازی گونه‌های سطحی و واکنش‌های متعدد در طرح‌های HDS تبدیل شده است، و امروزه مکمل جذابی برای روش‌های استاندارد شیمی سطح و کاتالیز ناهمگن، برای درک مکانیسم‌های واکنش پیچیده درگیر در این فرآیند است. پیشرفت‌های مشابهی در ارتباط با مکانیسم‌های HDN ظاهر شده‌اند، اگرچه در مقیاس و عمق بسیار کم‌تر. چند سال پیش، هنگامی که با تشویق پروفسور B. R. James، این کتاب برنامه ریزی شد، چندین بررسی و تک نگاری عالی در مورد جنبه های مختلف HDS از جمله برخی در مورد مدل های آلی فلزی در دسترس بود. با این حال، به نظر می رسد که تلاش برای خلاصه کردن برجسته ترین ویژگی های این شیمی به روشی به روز و سیستماتیک و تا آنجا که ممکن است در ارتباط با دانش و باورهای رایج مکانیسم های کاتالیز HDS ناهمگن خلاصه شود. امیدواریم این تلاش برای ایجاد پل های مفهومی بین این دو حوزه شیمی که به طور سنتی از هم جدا شده اند با موفقیت روبرو شده باشد.

The fields of hydrodesulfurization (HDS) and hydrodenitrogenation (HDN) continue to attract the attention of researchers in the various disciplines connected to these fascinating problems that represent two of the key outstanding chemical challenges for the petroleum refining industry in view of their very strong environmental and commercial implications. One area that has flourished impressively over the last 15 years is the organometallic chemistry of thiophenes and other related sulfur-containing molecules. This has become a powerful method for modeling numerous surface species and reactions implicated in HDS schemes, and nowadays it represents an attractive complement to the standard procedures of surface chemistry and heterogeneous catalysis, for understanding the complex reaction mechanisms involved in this process. Similar developments have begun to appear in connection with HDN mechanisms, although in a much more modest scale and depth. Some years ago when, encouraged by Prof. B. R. James, this book was planned, several excellent reviews and monographs treating different aspects of HDS were already available including some on the subject of organometallic models. However, it seemed appropriate to try to summarize the most striking features of this chemistry in an updated and systematic way, and inasmuch as possible in connection with the common knowledge and beliefs of the mechanisms of heterogeneous HDS catalysis. Hopefully, this attempt to build some conceptual bridges between these two traditionally separated areas of chemistry has met with some success.