催化学报:俞磊教授课题组环己烯可控选择性催化氧化的最新进展

催化学报:俞磊教授课题组环己烯可控选择性催化氧化的最新进展

前言:

2018年5月5日,《催化学报》将发表扬州大学俞磊教授团队的综述论文,目前网站已上线。该论文对环己烯可控选择性催化氧化的最新进展做了归纳与总结。论文第一作者为:曹洪恩,论文共同通讯作者为:俞磊教授和徐清教授。

综述背景:

环己烯是易得的大宗有机化学品,主要由苯选择性加氢反应来制备。该化合物价格便宜,适合作为原料来合成高附加值的有机化工产品。环己烯的氧化反应在该化合物的工业级应用中较为常见。虽然环己烯分子结构简单,但却有两个不同的反应位点。环己烯的氧化反应,随着反应所发生的位点与反应深度的不同,可生成一系列不同氧化程度与官能团的产物的混合物。环己烯双键的氧化反应,可生成环氧环己烷,而环氧环己烷进一步水解,则生成1,2-环己二醇,其中,随着使用不同催化剂导致的反应机理差异,产物可分别为顺式或反式结构。在强氧化剂作用下,环己烯双键充分氧化,可生成己二酸

。环己烯烯丙基C-H键氧化,则可随着反应深度的不同分别生成2-环己烯醇与2-环己烯酮

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图1. 环己烯氧化的两条途径

上述环己烯氧化产物,都是重要的有机化工中间体。其中,环氧环己烷是农药杀螨剂的主要原料,也用作合成表面活性剂、橡胶助剂等有用产品;1,2-环己二醇可用于合成化工中间体邻苯二酚;环己烯醇与环己烯酮是生产除草剂、香水、药物的原料;己二酸则是合成重要产品尼龙-6,6的原料。因此,对环己烯氧化反应进行选择性控制,随着市场需求的变化,提高其中某种产物的选择性,是重要的化工合成技术,有着巨大的应用潜力;而控制反应历程与深度,是有机化工合成工艺研究中,最具有挑战性的研究课题之一,有很好的科学意义。

目前,人们对环己烯的选择性控制氧化反应已进行了广泛的研究。该反应可使用金属催化剂,包括铁、钴、镍、锰、铬、钒、钨、铜、钛、金、银、铋、锇、钼、镉等;也可以使用无金属催化剂如磺酸、2,2,2-三氟苯乙酮、类石墨相碳化氮(g-C3N4)等。反应可使用化学氧化剂,如间氯过氧苯甲酸、醋酸碘苯、过氧叔丁醇等,也可使用更加清洁的过氧化氢、分子氧。研究表明,催化剂的种类、用量,以及反应溶剂、温度、氧化剂等一系列外在条件,可以影响环己烯氧化反应的选择性。

本文亮点:

然而,虽然对环己烯选择性氧化的研究报导较多,至今为止,尚无有关这一课题的专门性综述论文。因此,本文对这一领域的研究工作,进行了归纳与总结,以弥补已有文献报导的缺陷。论文按照氧化反应所使用的氧化剂来对已有工作进行分类归纳,包括:(1)化学氧化剂;(2)过氧叔丁醇;(3)过氧化氢;(4)分子氧。已有的文献报导表明,在环己烯氧化方面,将有两个大的发展趋势:(1)提高不常见的高经济附加值产物的选择性;(2)使用更加清洁高效的催化氧化条件来降低反应成本,以开发适合大规模生产的绿色合成工艺。

催化学报:俞磊教授课题组环己烯可控选择性催化氧化的最新进展

俞磊,扬州大学教授。

主要研究方向为:有工业应用前景的绿色催化反应。2003年于南京大学获得学士学位,同年保送到浙江大学攻读博士学位,师从著名化学家黄宪院士,期间多次获得研究生一等奖学金、海正奖学金、三好研究生等奖励和荣誉。2008年毕业,获理学博士学位,并获得浙江大学优秀毕业研究生荣誉。同年来到扬州大学工作,在郭荣教授课题组从事博士后研究工作。2011年出站,并晋升副教授。2011年-2013年期间在江苏扬农化工集团有限公司从事企业博士后研究工作(流动站:南京大学;导师:潘毅教授、顾志强研究员)。2013年4月赴加拿大多伦多大学,在著名化学家、英国皇家协会会士Mark Lautens教授课题组访学,2014年4月回国。2015-2016年期间在南京大学范以宁教授课题组访问学习。2016年破格晋升教授、博导。俞磊教授结合地方高校特点,进行有工业应用前景的绿色化学研究。至今,已在J. Catal., Sci. Bull., Sci. China Chem., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Catal., Green Chem., J. Mater. Chem. A, Org. Lett., Chem. Commun., Adv. Synth. Catal., Catal. Sci. Technol., J. Org. Chem.,ChemCatChem, Org. Chem. Front., Chin. J. Catal., Appl. Catal. A-Gen., Mol.Catal., Org. Biomol. Chem., Org. Process Res. Dev., Mater. Lett., RSC Adv.,Mini-Rev. Med. Chem., Tetrahedron, Tetrahedron Lett., Synlett, Appl.Organometal. Chem., J. Organomet. Chem.等SCI期刊上发表论文90余篇,论文被引用近千次,多次作为封面论文发表,多次被X-mol、化学加、Organic Chemistry Portal、Synfact等网站与期刊推介,目前H指数为19,获得授权发明专利12项,其中一项已转让。

论文引用情况:http://www.researcherid.com/rid/M-1101-2014

课题组链接:http://blog.sciencenet.cn/u/YuLei82


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