5月6日，國際頂級學(xué)術(shù)期刊Science刊發(fā)了上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院陳立桅教授、劉晰研究員等人合作的科研成果“原位生成過氧化氫用于高效催化由環(huán)己酮合成環(huán)己酮肟”。
該研究成功將原位過氧化氫合成與現(xiàn)有化工品生產(chǎn)進行結(jié)合，在科學(xué)上和技術(shù)上證明利用原位過氧化氫合成實現(xiàn)綠色化工新路線的可行性與經(jīng)濟性。
研究者突破性設(shè)計鈦硅分子篩負載金鈀合金催化劑，實現(xiàn)在接近工業(yè)過氧化氫氨氧化條件下，直接從氫氣、氧氣、碳酸氫銨和環(huán)己酮一步法高選擇性制備環(huán)己酮肟，得到近100%環(huán)己酮選擇性，近100%氨選擇性和67%氫氣選擇性，其環(huán)己酮肟產(chǎn)率與工業(yè)過氧化氫氨氧化獲取產(chǎn)率相同，驗證了原位過氧化氫合成與氨氧化耦合實現(xiàn)綠色化工生產(chǎn)的新路徑。
過氧化氫具有較合適的氧化能力，而且其反應(yīng)產(chǎn)物為水，適合作為環(huán)境友好的氧化劑應(yīng)用于綠色化工合成。工業(yè)上利用鈦硅分子篩為催化劑，催化過氧化氫氨氧化環(huán)己酮制備尼龍6單體環(huán)己酮肟，大幅度簡化生產(chǎn)工藝，在得到高轉(zhuǎn)化率和高選擇性的同時，減少低價值副產(chǎn)物和廢棄物的產(chǎn)生，使得整個生產(chǎn)過程更加綠色和經(jīng)濟。盡管過氧化氫在發(fā)展綠色化學(xué)化工中扮演了越來越重要的角色，但是現(xiàn)有工業(yè)蒽醌法制備方法過程并不夠“綠色”。這種制備方法具有投資成本高，過程復(fù)雜，可能污染環(huán)境，存儲、輸運、使用不方便等缺點。如果可以利用原位的方法直接生成過氧化氫完成催化氨氧化等反應(yīng)，可以節(jié)省能耗和設(shè)備投資，不僅使得整個過程更加經(jīng)濟和綠色，也對發(fā)展新型綠色化工和化學(xué)合成具有極其重要的意義。
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