芳香烴C?O鍵廣泛存在于木質素和人造塑料中,研究酚類化合物C(sp2)─O鍵的氧化裂解對生物質的利用和塑料廢棄物的回收利用具有重要意義,但由于芳香烴C─O鍵的高鍵解離能(BDE=100-110kcal/mol),其選擇性氧化裂解難度較高??紤]到苯酚及其衍生物可通過木質素的解聚得到,且苯酚類化合物的選擇性氧化制備苯醌的研究應用前景廣泛,我們選擇以4-烷氧基苯酚和4-芳氧基苯酚為模型底物,希望能開發一種既能氧化苯酚又可直接應用于木質素裂解和PPO解聚的新方法。

通過取代基效應、同位素標記實驗和動力學分析,證明氧氨鹽陽離子活化水形成羥基-氧銨鹽加合物,釋放出HO+進而實現4-烷氧基苯酚的親電性本位取代。同時,氧銨鹽陽離子被還原為羥胺(AcNH?TEMPOH),可以很容易地通過電解反應回收,氧銨鹽的再利用將避免使用化學計量氧化劑帶來的高成本問題。
Wenjing Sun,?Yongtao Wang,?Jiaxin Liu,?Qixuan Hu,?Kehan Yu,?Zeyu Wen,?Jia Yao,?Haoran Li
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202402838