CoP电催化合成氧化偶氮、偶氮、胺类化合物
CoP电催化合成氧化偶氮、偶氮、胺类化合物
氧化偶氮(Azoxy-)、偶氮(Azo-)和胺类(Amine-)芳香化合物是重要的化工原料和有机前体。尤其是偶氮染料,约占世界工业染料的70%。
硝基芳烃还原是合成这三种产物最直接、最常用的方法,但这一方法存在两大问题。首先,硝基的还原是分步进行的,其还原程度难以控制,目前的大部分合成方法能够得到热力学稳定的苯胺,却难以高选择性、高效率地制备氧化偶氮和偶氮化合物。其次,目前的方法常使用氢气或水合肼作为氢源,二者的官能团兼容性不高,且前者高压易燃,后者有毒,因而存在严重的安全风险和环境风险。因此,我们需要发展绿色、可控、高选择性的合成方法。
最近,天津大学张兵课题组提出了一种新型合成方法,以CoP纳米片为阴极催化材料,以水为氢源,电催化硝基芳烃还原合成这三类产物,有望解决上述两大问题。该方法绿色环保,并可在不同电压条件下高选择性合成不同产物。
CoP纳米片具有优异的电催化产氢性能,调节阴极电压即可调控CoP表面的活性氢浓度,同时调控CoP表面硝基还原中间体的种类和浓度,进而调控产物的选择性:
低电压下,活性氢浓度低,中间体亚硝基苯和苯基羟基胺浓度高,主要发生亚硝基苯和苯基羟基胺的双分子偶联反应生成氧化偶氮苯;
高电压下,活性氢浓度高,亚硝基苯浓度低,主要发生亚硝基苯的直接氢化反应得到芳基胺类化合物。
与传统方法相比,新方法具有诸多优势:产物选择性的改变相对简便,只需调整电压,而无需对催化剂进行修饰或使用特殊光源;转化率和选择性高,氧化偶氮、偶氮和胺类产物的收率和选择性大都高达99%;反应条件温和,具有很好的底物普适性和官能团兼容性;以1.5V干电池为电源,可以在阴极硝基还原的同时,在阳极进行辛胺氧化,从而同时制备氧化偶氮和腈类化合物。
这种以水为氢源,通过电压调控产物选择性的方法也有望用于其他有机合物的选择性电合成。相关成果题为“Potential-Tuned Selective Electrosynthesis of Azoxy-, Azo- and Amino- Aromatics over a CoP Nanosheet Cathode”,发表于《国家科学评论》(National Science Review,NSR)。(来源:科学网)
同类文章排行
- 《鹭世界》:为每个顽强的生命喝彩 – 《鹭世界
- 喜讯!铭普光磁荣获“国家知识产权示范企业”
- 欧司朗发布新款LED, 适用于超薄的车头灯设计
- ACSS2020: 自动驾驶时代和ISO / SAE 21434法规下的安全
- 2020中国5G产业博览会邀请函
- 这场集成电路创新论坛在西安盛大举办
- 高频变压器磁芯与变压器有什么关联?
- 王健林又悄悄卖了几家万达广场!保险、信托接
- 2020将是无线运营商的关键决策之年
- 广西壮族自治区建设工程机电设备招标中心LED路
最新资讯文章
- 工业应用技术交流群开放加入
- 无法亲临慕尼黑电子展?大比特官方视频直播带
- 复古制造工艺可降低现代连接器密度
- 浚县市容管理处浚县城区照明系统提升改造工程
- 大方县达溪镇人民政府采购冷底村太阳能异型路
- 江苏省烟草公司泰州市公司泰州市局机关大楼院
- 元氏县中医院医技楼、综合楼、治未病中心亮化
- 内蒙古乃蛮部落文化旅游发展有限公司宝古图汽
- 福建榕卫招标有限公司关于福建人民艺术剧院灯
- 广西壮族自治区建设工程机电设备招标中心LED路
- 清远市清城区飞来峡镇独树村委会主干道亮化工
- 福建省仟羽工程咨询有限公司关于晋江市中心城
- 敖汉旗城镇管理局新惠城区亮化工程公开招标招
- 福建鑫盛招标有限公司关于惠安县惠东工业园区
- 行家大数据 · 2019年度影响LED显示屏产业的重要案
- 2020将是无线运营商的关键决策之年
- 自动化和分散化驱动2020年网络发展
- 艾迈斯半导体推出先进的光谱ALS传感器,旨在帮
- 第七届中国国际商用车、专用车及技术装备展览
- 拥抱新工业,谋篇新未来 2020 ITES深圳国际工业制