甲醇可控光催化C-C偶联合成乙二醇(EG)是取代目前能源密集型热催化工艺的一个非常理想但具有挑战性的目标。
在这里,香港城市大学楼雄文教授,Chun-Sing Lee开发了一种不含金属的多孔氮化硼催化剂,在温和的条件下,它在甲醇光催化合成EG方面表现出了非凡的选择性。
文章要点
1)对反应机理进行了全面的实验和计算,揭示了多孔BN中的OB3单元通过协同质子-电子转移机制优先激活甲醇中的C-H键生成∙CH2OH的关键作用。
2)在OB3装置上观察到∙CH2OH中间体进一步脱氢的更显著的能垒,抑制了催化过程中一些其他副产物的形成。此外,在OB3单元中,∙CH2OH的一个小的下坡能垒促进了EG的选择性生成。
这项研究为在温和的条件下高效、选择性地生产乙二醇光催化剂的设计和优化提供了有价值的见解。
参考文献
Jianli Liang, et al, Oxygen-Activated Boron Nitride for Selective Photocatalytic Coupling of Methanol to Ethylene Glycol, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318236
https://doi.org/10.1002/anie.202318236