最近、廈門大学の王韜・周志有研究チームが『アメリカ化学会誌』(JACS)に「金表面におけるプロピレン酸化カップリングによるC6化学品の電気合成」という研究論文を発表した。この研究は、Au表面におけるプロピレンの電気酸化C-Cカップリング経路を初めて示し、一般的なC3酸化反応をC6生成物合成に拡張した。
軽質オレフィンは現代化学工業において最も重要なプラットフォーム分子の一つであり、プロピレンはポリプロピレン、プロピレンオキシド、アクリロニトリル、アクリル酸などの大量化学品生産に広く使用されている。しかし、このような比較的不活性な非置換オレフィンを選択的に高付加価値の精密化学品にアップグレードすることは依然として困難である。
研究チームはGC-MSとNMRを通じて2つのC6生成物を確認した：2,5-ヘキサンジオンと3-ヘキセン-2,5-ジオン。穏やかな電気化学的条件の下、C6生成物の総ファラデー効率は最大36%に達し、カップリング反応が従来のC3酸化経路と競合できることを示している。
その場ATR-SEIRAS、圧力依存実験、動力学分析により、C-C結合形成が*Prと*PrOH表面被覆率のバランスによって制御されることが示された。DFT計算は、*Pr + *PrOH非対称カップリング障壁が*Pr + *Prおよび*PrOH + *PrOH経路よりも低いことを証明した。
業界の意義：この研究は、軽質オレフィンの電気合成アップグレードと精密化学品のグリーン製造に新たな反応戦略とメカニズム的根拠を提供し、プラスチック原料プロピレンの高付加価値利用を促進する可能性がある。
