以CO2为羰基源将乙醇羰基化成增值酯具有相当大的意义和兴趣,但由于惰性CO2的活化条件苛刻,恶劣的条件会导致α-C-H的不期望的活化,甚至导致α-C-H的活化,因此仍然具有巨大的挑战。乙醇中C-C键的断裂导致O-H键的特异性活化恶化。
在此,北京化工大学Jing He提出了一种乙醇与CO2羰基化的光热协同策略,其中在乙醇O-H键热催化解离的*H的帮助下,通过光催化将CO2活化为反应性CO。
文章要点
1)为了实现这一过程,设计了富含SrTiCuO3-x支撑的Cu2O(Cu2O-SrTiCuO3-x)的界面位点和氧空位。
2)在3.29 W cm-1的紫外-可见光下,光热辅助气固过程可产生高达320 μmol g-1 h-1的甲酸乙酯,对目标醇O-H活化的选择性为85.6%辐射(144 °C)和0.2 MPa CO2。
3)在光驱动的CO2活化和随后的羰基化反应中,CO2活化能降低至12.6 kJ mol-1,醇类α-C-H键的断裂受到抑制。
参考文献
Jian Zhang, et al, Photo-thermal Cooperative Carbonylation of Ethanol with CO2 on Cu2O-SrTiCuO3-x, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312068
DOI: 10.1002/anie.202312068
https://doi.org/10.1002/anie.202312068