通過烯烴的氧化制備環(huán)氧化物是合成工業(yè)化學(xué)品和材料的關(guān)鍵中間體,目前的烯烴氧化策略通常需要非常苛刻的反應(yīng)環(huán)境,包括高溫高壓,而且需要使用毒性氧化劑,這影響了能量效率和可持續(xù)性。直接進(jìn)行電催化環(huán)氧化是可能解決這個難題的策略。
有鑒于此,南京大學(xué)丁夢寧教授等報(bào)道一種普適性的電化學(xué)環(huán)氧化策略,實(shí)現(xiàn)了動力學(xué)限域表面自由基反應(yīng)的路徑。
本文要點(diǎn)
這種電催化反應(yīng)能夠在溫和的反應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)高效率的電催化環(huán)氧化效率,環(huán)己烯的環(huán)氧化反應(yīng)中,選擇性>99 %,產(chǎn)率>80 %,法拉第效率>80 %,而且兼容大量的烯烴反應(yīng)物。
(2)
催化反應(yīng)是由于界面雙分子反應(yīng)機(jī)理(L-H機(jī)理),其中包括限域在表面的Br自由基,能夠活化惰性C=C雙鍵,避免發(fā)生均相自由基副反應(yīng)。通過可再生能源和水作為綠色的氧化劑,能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)的制備化學(xué)品。
參考文獻(xiàn)
Ran, P., Qiu, A., Liu, T. et al. Universal high-efficiency electrocatalytic olefin epoxidation via a surface-confined radical promotion. Nat Commun 15, 8877 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-53049-z
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53049-z