发展高效选择性氧化烃类制备功能化合物是个非常大的挑战。

有鉴于此，吉林大学乔振安等报道多孔Co₃O₄能够选择性氧化芳烃，在120 ℃催化乙苯氧化的反应中实现了42 %的转化率和90 %的苯乙酮选择性。

主要内容

（1）

多孔Co₃O₄在芳烃氧化为芳基酮的反应中表现独特的反应过程，而不是传统的分步氧化（首先生成醇，随后醇氧化生成酮）。

（2）

DFT理论计算，发现Co₃O₄的Co原子相邻的氧缺陷位点能够活化Co原子，导致Co原子的电子结构从Co³⁺(O_h)变为Co²⁺(O_h)。Co²⁺(O_h)具有较强的乙苯相互作用，同时与O₂的相互作用较弱，因此导致乙苯氧化为苯乙酮。

此外，生成苯乙醇的反应能垒非常高，因此多孔Co₃O₄在动力学上更容易生成苯乙酮，这与市售Co₃O₄的非选择性氧化能力不同。

参考文献

Yali Liu, Yuenan Zheng, Danyang Feng, Liangliang Zhang, Ling Zhang, Xiaowei Song, Zhen-An Qiao, Efficient Selective Oxidation of Aromatic Alkanes by Double Cobalt Active Sites over Oxygen Vacancy-rich Mesoporous Co₃O₄, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202306261

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202306261