超声辅助钨酸盐催化剂选择性氧化醇类至醛类

将超声波（US）作为一种绿色激活方法应用于钨酸盐催化剂的化学转化，将醇类氧化至醛类，在技术和生态意义上吸引了化学家。

在由伊朗和中国研究人员合作的一项研究中，为了实现设计一个生态友好的系统将酒精底物氧化成相应的醛类的想法，研究人员开发了多功能钨酸盐装饰的CQD基催化剂A-CQDs/W，并考察了其在水介质中存在H₂O₂作为绿色氧化剂的超声氧化性能。通过比较催化剂在辐照前后将苯甲醇氧化为苯甲醛（BeOH）的性能，可得出超声辐照在实现高产率方面的关键作用。

催化酒精氧化是合成醛类的常用方法，但尽管在许多情况下取得了良好的效果，建立一种生态友好的方法来生产这些高产率和高选择性的中间体仍然是一个主要的挑战。为了将一些绿色化学标准付诸实践，有害和有毒的溶剂和试剂的数量应保持在最低水平，或用无毒和无害的材料代替，此外，也应尽量减少反应中的能源消耗。

到目前为止，在新的绿色活化方法中：光化学、微波、生物转化和超声波，超声波在化学转化中适应绿色化学原则。

超声波在化学中的一个众所周知的应用是与水污染物的降解有关，超声波被用作绿色活化能源来合成各种化学品，这样不仅消除了应用外部加热来进行反应的需要，而且还减少了催化剂、危险溶剂和污染PTC的使用量。

与传统的磁力搅拌相比，超声波产生的冲击波所激起的搅拌能够在更大程度上增强质量传递。因此，由于显著的试剂相互作用、特殊的热量和压力，反应可以以比传统热激活反应更快的速度进行。

这样，在最低的反应时间和最少的催化剂用量的情况下，就可以获得高产率，同时废物和副产品的数量可以保持在最低水平。然而，尽管使用超声进行化学合成有很多优点，但只有鲜有报道将超声用于辅助钨酸盐催化剂选择性氧化醇类至醛类。

研究人员用超声波将苯甲醇催化氧化成BeOH，用（十二烷基钨酸）作为均相催化剂，具有很高的效率。

钨酸盐阴离子WO₄作为一个强大的激活剂，用于酒精氧化或烯类环氧化成相应的醛或酮，在催化酒精氧化实践中被广泛利用。虽然这些物种在催化剂载体上的适当稳定，使金属蚀刻保持在最低水平，仍然是一个很大的挑战。

此外，就催化剂总成本而言，钨酸盐催化剂可被视为最廉价的催化剂之一，且具有宝贵的特性，如巨大的催化活性、无毒、可利用性、良好的携氧能力和激活H₂O₂的巨大能力，这使它成为一种具有吸引力的氧化用途的物品。

通过引入超声波，钨酸盐催化剂选择性氧化醇类至醛类反应可以很容易地在环境温度和压力下进行，从而避免了需要回流设置和花费大量时间和精力来完成氧化反应的情况。这样一来，一些绿色化学的原则，如：预防、原子经济、较少危险的化学合成、设计更安全的化学品、更安全的溶剂和助剂、能源效率、减少衍生品和操作安全等均可实现。

• < 上页
• 下页 >