JACS：Fe3+、NO3-、TEMPO醇级联催化氧化

纳米

2021-07-12

通过过渡金属盐、氨基氧基进行在有氧条件中进行乙醇氧化反应在协同催化中是一种非常重要的例子，Cu/氨基氧基催化剂在以往被广泛研究，其中Cu^II/氨基氧基能够通过协同催化过程实现对醇分子氧化。有鉴于此，威斯康星大学麦迪逊分校Shannon S. Stahl等报道一种Fe/氨基阳极催化剂体系，实现了一种序列协同催化反应机制，在该反应过程中，醇分子能原位生成氧铵物种，作者通过循环步进计时电流法（cyclic step chronoamperometry）直接测试得到催化反应混合物。

本文要点：

（1）

该反应中Fe³⁺与NO₃^-起到协同催化作用，展示了NO_x能够作为助催化剂的广泛前景、不同的反应选择性、底物兼容性。催化反应体系非常友好，有助于应用于更加广泛的醇氧化反应过程。

（2）

作者发现Fe、Cu基催化剂的反应机理不同，这是因为反应通过Fe(III)-NO₃作为催化剂，反应过程中以NO_x氧化还原循环出发进行氨基氧基/羟胺氧化为氧铵基。由于Cu、Fe催化剂体系机理区别，因此导致有机醇氧化反应过程产生相互区别的反应选择性、官能团兼容性。

参考文献

Jordan E. Nutting, Kaining Mao, and Shannon S. Stahl*, Iron(III) Nitrate/TEMPO-Catalyzed Aerobic Alcohol Oxidation: Distinguishing between Serial versus Integrated Redox Cooperativity, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c05224

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c05224