在化工、选择性裂解和氧化碳氢(碳氢键)债券,称为“氧化碳氢键功能化”是一个重要的一步生产许多溶剂、聚合物、表面活性剂、农用化学品和药品以及中间化合物。理想情况下,一个想利用氧气(O2)作为唯一的氧化剂在这个过程中避免使用更昂贵的和环境税收物质,如过氧化氢(H2O2)、氯(Cl2),或硝酸(HNO3)。
然而,使用O2随着氧化剂需要一些未解决的问题。虽然有些进展领域的可回收和可重用的催化剂,大多数异构系统需要较高的反应温度,高啊2压力,或有毒添加剂的使用。反过来,这削弱了潜在应用的范围,可伸缩性和这些催化系统的效率。
在这种背景下,一组科学家从东京技术,由副教授圭Kamata,最近发现一个有前途的催化剂氧化碳氢键功能化。在他们的论文发表在解释ACS应用材料&接口欧洲杯足球竞彩,他们推断,孤立的锰(Mn)物种固定在一个水晶矩阵甚至构成高性能的非均相催化剂在温和的反应条件,根据以往的知识。
因此,他们调查了催化剂murdochite-type毫克6MnO8氧化镁的岩盐结构(分别)与Mg的八分之一2 +与锰离子取代4 +离子和八取代另一个职位空缺,导致晶体与锰离子和空缺有序占领互层。使用一个具有成本效益的溶胶-凝胶方法由于苹果酸,团队准备毫克6MnO8纳米粒子与欧洲杯猜球平台一个非常高的表面积。Kamata论述博士:“我们Mg的比表面积6MnO8催化剂是1042/ g,大约七倍的毫克6MnO8合成使用之前报道的方法。”
研究人员还证实,通过大量实验,Mg6MnO8纳米颗粒能欧洲杯猜球平台有效地催化各种alkylarene碳氢键化合物的选择性氧化甚至在温和的反应条件下,即40°C和大气压力。最终产品的产量也高于获得使用现有的锰基催化剂。最糟糕的事情,Mg6MnO8通过过滤纳欧洲杯猜球平台米颗粒很容易恢复,然后重用后,催化活性没有明显损失多个周期。
最后,团队试图理解为什么他们提出催化剂表现很好通过一系列的动力和机械的研究。他们得出的结论是,氧化还原网站的隔离(Mn的物种,在这种情况下)晶体基矩阵(分别)是一个特别重要的特性来实现氧化碳氢键功能化使用O2在温和的条件。
满意的结果,他们的研究结果,Kamata博士推测:“我们的方法构成了一个有前途的战略发展的高效异构氧化系统广泛的底物范围。”
我们希望这项研究铺平了道路,更高效、环境友好型的催化剂有机化学的应用程序。
来源:https://www.titech.ac.jp/english