传统的催化反应中，催化剂需要和反应物接触才可以进行催化反应。美国西北大学Mayfair C. Kung、Harold H. Kung，复旦大学等报道了一种创新型“非接触催化”反应过程(noncontact catalytic system, NCCS)，在该催化反应中有多催化循环，一个催化循环反应中的中间体物种在另一个催化循环反应中作用。这个催化过程在乙基苯的选择性氧化反应中得以验证，在该催化反应中只有Au纳米簇催化剂或只有环己烯的条件中无法进行催化反应，但是在环辛烯存在的Au纳米簇催化反应体系中该反应能够很好的发生。Au纳米簇催化反应环辛烯通经过氧化生成过氧环辛烯和oxy自由基，并作为乙基苯氧化反应的引发剂。这种催化体系扩展了Au催化反应体系的应用范围，作者通过反应动力学和自旋捕捉实验对反应机理进行探索。这种催化反应新发现对开发烷烃氧化反应有重要意义。

文章要点：

（1）催化反应。Au/SiO₂催化剂在环辛烯氧化反应中的选择性达到~80 %，在催化反应过程中产生溶解性的Au_n纳米粒子，并在催化反应过程中持续生成过氧环辛烯自由基（C₈=OO·）。将反应中产生的可溶性Au_n纳米粒子簇收集，通过荧光和球差显微镜进行表征。此外，催化反应还得到了C₈=OOH、过氧环辛烯、环辛烯醇、环辛烯酮。

（2）催化反应机理。催化反应为环辛烯过氧化循环和乙基苯氧化双催化循环：Au_n纳米在O₂反应生成Au_n-OO·自由基，和环辛烯反应生成Au_nOOH和环辛烯自由基。环辛烯自由基和O₂反应，生成过氧化环辛烯自由基物种，并和环辛烯反应，打开环辛烯中的双键，生成对应的烷基自由基。随后脱除一分子环氧环辛烯，生成环辛烯氧自由基。环辛烯氧自由基和环辛烯反应生成对应的烷基自由基，脱除一分子环氧环辛烯，得到环辛烯自由基。与此同时，催化反应II步骤中生成的环辛烯过氧自由基作为引发剂参与到氧化乙基苯的反应中，生成乙基苯自由基和过氧化环辛烯，乙基苯自由基被氧气氧化，生成乙基苯过氧自由基，随后和环辛烯反应生成过氧基乙基苯，转化位羟基乙基苯和苯乙酮。

参考文献

Anyang Peng, Mayfair C. Kung*, Robert R. O. Brydon, Matthew O. Ross, Linping Qian, Linda J. Broadbelt, Harold H. Kung*

Noncontact catalysis: Initiation of selective ethylbenzene oxidation by Au cluster-facilitated cyclooctene epoxidation，Sci. Adv. 2020, 6, 5, eaax6637

DOI: 10.1126/sciadv.aax6637

https://advances.sciencemag.org/content/6/5/eaax6637