Новости химической науки > Катализатор обращает воду в фенолы

Хисао Йошида (Hisao Yoshida) с коллегами из Университета Нагои разработали фотокатализатор, который активирует воду для селективного окисления замещенных ароматических колец.

В присутствии фотокатализатора ароматические кольца реагируют с водой с образованием фенолов. (Рисунок из Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b811555a)

Обычно фенолы получают с помощью многостадийных процессов, при реализации которых потребляется большое количество энергии. Существующие процессы отличаются низкой селективностью, очень часто при получении фенола может окисляться и боковая цепь алкилароматических соединений. В соответствии с этими обстоятельствами, значительные усилия предпринимаются для разработки одностадийного синтеза, который мог бы основываться на реакциях окисления бензольного кольца.

В группе Йошиды удалось решить эту проблему за счет использования катализатора, полученного на основе оксида титана и платины. Катализатор активируется светом с определенной длиной волны. Активированный катализатор превращает воду в радикалы кислорода, которые селективно реагируют с ароматическим кольцом, приводя к образованию фенола с желаемой структурой. «Побочным» продуктом новой реакции является водород.

Новый процесс характеризуется следующими преимуществами: фенол образуется в мягких условиях – при комнатной температуре и атмосферном давлении; нет необходимости в использовании опасных и/или дорогих окислителях. Также обнаружено, что интенсивность и длина волны света может влиять на строение продуктов реакции.

Йошида уверяет, что для использования новой реакции в масштабах промышленного синтеза фенолов необходима дальнейшая модификация процесса, в частности – увеличение скорости образования фенолов. Однако он добавляет, что новое открытие позволяет разработать новые принципиальные подходы к фотокаталитическим процессам, которые впоследствии смогут использоваться для широкого круга химических синтезов, включая селективное окисление.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b811555a

метки статьи: #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез