祝贺段莉梅教授团队研究成果发表在Chemical Communications上
近日,我院段莉梅教授、刘景海教授团队与昆士兰大学(澳大利亚)朱怀勇教授、萨日娜博士团队合作,在国际期刊Chemical Communications上发表题为“HeterogeneousPhotocatalyticAnaerobic Oxidation of Alcohols toKetonesby Pt-Mediated Hole Oxidation”的研究论文,论文第一作者为硕士研究生孙丹卉、李培贺(共同一作)。
光催化氧化技术作为一种绿色、可持续、高效的氧化技术,可用于有机小分子醇的催化转化。传统的醇氧化方法需要在氧化剂且加热的条件下才能促使反应进行,本研究中,该团队建立了一种温和、高效的光催化氧化醇脱氢制备酮类化合物的方法。该方法以铂负载的氮化碳(Pt/g-C3N4)作为光催化剂,在N2气氛中,室温条件下即可光催化醇脱氢制备相应的酮类化合物(其中乙腈作为溶剂时,转化率97%,选择性99%;水作为溶剂时,转化率72%,选择性98%),H2作为唯一的副产物通过气相色谱确定。通过自由基捕获实验和DFT理论计算,揭示该反应的反应机理为Pt介导的双电子空穴氧化机理,α-醇自由基为重要的中间体。在最优条件下,供电子和吸电子取代的醇均能顺利的转化为相应的目标化合物,转化率58-99 %,选择性89-99%。催化剂的稳定性测试显示,催化剂循环利用五次后,催化活性没有明显降低,显示催化剂稳定性较好。此方法实现了温和、无氧条件下醇脱氢制备酮类化合物。
该成果依托内蒙古自治区纳米碳材料重点实验室,得到国家自然科学基金(21961024,21961025),内蒙古自然科学基金(2018JQ05, 2019BS02008,2019BS02007),内蒙古民族大学博士启动基金(BS437, BS445)等基金支持。
全文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cc/d0cc03325a#!divAbstract
图1.光催化醇脱氢制备酮以及(a)DFT理论计算,(b)双电子氧化机理