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【解读】J. Catal.:气固催化路线合成2,3-苯并呋喃

科学温故  · 公众号  · 科技自媒体 科技媒体  · 2024-07-12 08:15
    

主要观点总结

本文报道了大连理工大学陆安慧教授团队采用Sr 2+ 改性的FeO x /SiO 2 催化剂,通过气固催化路线选择氧化合成2,3-苯并呋喃,并同时联产苯乙烯的研究。该研究为呋喃环的合成提供了新见解,论文已发表于 Journal of Catalysis。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

目前生产2,3-苯并呋喃主要采用多步有机合成路线,绿色合成仍存挑战。

关键观点2: 研究创新点

1. 采用Sr 2+ 改性的FeO x /SiO 2 催化剂; 2. 通过气固催化路线选择氧化合成 2,3-苯并呋喃; 3. 通过表征证明Sr 2+ 能够促进铁物种分散,增加吸附氧含量; 4. 通过动力学和DFT计算揭示了反应机理; 5. 揭示了吸附氧物种是乙苯选择性氧化为2,3-苯并呋喃的来源。

关键观点3: 研究成果

通过浸渍法合成了不同负载量的SrO-FeO x /SiO 2 催化剂,在 5% 左右转化率条件下,不同接触时间和不同SrO含量催化剂的产物分布情况被研究。结果表明,SrO含量与 2,3-苯并呋喃选择性之间存在火山状关系,1SrO-1FeO x /SiO 2催化剂可获得最高的选择性。此外,乙苯分压和氧气分压对催化剂的活性以及产物的选择性有影响。

关键观点4: 研究意义

该研究为呋喃环的合成提供了新的见解,具有潜在的应用价值。此外,该研究涉及的催化剂和反应条件可能为其他相关反应提供启示。


文章预览

导语 2,3-苯并呋喃是一类重要的药用杂环化合物,目前采用多步有机合成路线生产,需要在酸性、碱性或卤素条件下进行,绿色合成2,3-苯并呋喃仍存挑战。近日, 大连理工大学陆安慧教授团队 报道以乙苯为原料,采用Sr 2+  改性的 FeO x /SiO 2   催化剂经气固催化路线选择氧化合成出 2,3-苯并呋喃,并同时联产苯乙烯。O 2 -TPD、UV-Vis、XANES 和 XRD 等表征证明,Sr 2+ 能够促进铁物种分散,增加吸附氧含量。动力学研究和 DFT 计算表明,乙苯首先与吸附在 Fe 3+  物种上的氧发生反应,形成中间产物 2-乙基苯酚,再经选择氧化,生成 2,3-苯并呋喃。该研究为呋喃环的合成提供了新见解,论文发表于 Journal of Catalysis  (DOI: 10.1016/j.jcat.2024.115626)。 前沿科研成果 气固催化路线合成2,3-苯并呋喃 在该工作中,通过浸渍法合成了不同负载量的SrO-FeO x /SiO 2 催化剂,图1显 ………………………………

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