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由于制備乙二醇產生大量的碳消耗，因此人們對電化學乙烯氧化制備乙二醇產生興趣。目前的研究中對于烴類分子的電化學氧化反應通常表現非常差的反應動力學。有鑒于此，美國西北大學Ke Xie、多倫多大學Edward H. Sargent等報道設計能夠活化和穩定烯烴的介導分子。

本文要點

（1）

發現Ru-POM, {Si[Ru(H₂O)W₁₁O₃₉]}^5–能夠在100 mA cm^-2電流密度實現82 %的乙二醇法拉第效率。

（2）

通過多種原位光譜表征技術、電化學研究、DFT理論計算，揭示了兩步氧化機理：首先Ru-POM發生電化學氧化生成高價態，能夠通過部分氧化的方式活化烯烴，形成中間體。隨后中間體物種轉移到陽極，進一步氧化生成乙二醇。通過Ru-POM介導的電化學合成體系能夠降低能量消耗，制備乙二醇的能量僅為9 GJ ton^-1，比以往方法能量消耗更低（20-30 GJ ton^-1）。 

參考文獻

Jiaqi Yu, Charles Bruce Musgrave III, Qiucheng Chen, Yi Yang, Cong Tian, Xiaobing Hu, Guangcan Su, Heejong Shin, Weiyan Ni, Xinqi Chen, Pengfei Ou, Yuan Liu, Neil M. Schweitzer, Debora Motta Meira, Vinayak P. Dravid, William A. Goddard III, Ke Xie*, and Edward H. Sargent*, Ruthenium-Substituted Polyoxoanion Serves as Redox Shuttle and Intermediate Stabilizer in Selective Electrooxidation of Ethylene to Ethylene Glycol, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c11891

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11891