【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】烯烴氧化反應是一類重要的工業(yè)反應，其氧化產物包含醛、酮、1,2-二酮、環(huán)氧化合物等，這些氧化產物在合成香料、醫(yī)藥中間體以及涂料、油漆等方面都具有極其廣泛的應用。傳統(tǒng)烯烴氧化反應方法(如：臭氧氧化、Wacker氧化、Lemieux-Johnson氧化、烯烴環(huán)氧化等)往往需要使用儲量低、價格昂貴、毒性大的貴金屬催化劑，或者需要當量甚至是過量的重金屬、高碘化合物作為氧化劑，反應條件苛刻、操作復雜、催化活性低、選擇性差，嚴重制約了烯烴氧化反應在工業(yè)生產中的應用。
 

　　烯烴是指含有C=C鍵(碳-碳雙鍵)(烯鍵)的碳氫化合物。屬于不飽和烴，分為鏈烯烴與環(huán)烯烴。按含雙鍵的多少分別稱單烯烴、二烯烴等。雙鍵中有一根屬于能量較高的π鍵，不穩(wěn)定，易斷裂，所以會發(fā)生加成反應。
 

　　單鏈烯烴分子通式為CnH2n，常溫下C2—C4為氣體，是非極性分子，不溶或微溶于水。雙鍵基團是烯烴分子中的官能團，具有反應活性，可發(fā)生氫化、鹵化、水合、鹵氫化、次鹵酸化、硫酸酯化、環(huán)氧化、聚合等加成反應，還可氧化發(fā)生雙鍵的斷裂，生成醛、羧酸等。
 

　　可由鹵代烷與氫氧化鈉醇溶液反應制得，也可由醇失水或由鄰二鹵代烷與鋅反應制得。小分子烯烴主要來自石油裂解氣。環(huán)烯烴在植物精油中存在較多，許多可用作香料。 烯類是有機合成中的重要基礎原料，用于制聚烯烴和合成橡膠。
 

　　近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員楊勇帶領的低碳催化轉化研究組在前期高效高穩(wěn)定性鐵基納米結構催化劑研究的基礎上，以可再生生物質為C和N源及廉價的Fe(NO3)3、PPh3為金屬前驅體和磷源，通過便捷高效的制備工藝構建了一種兼有氧化性和Lewis酸性的雙功能鐵基納米結構催化劑Fe@NPC-T。具有氧化性的Fe-Nx和Lewis酸性FePO4雙活性位點共同存在于催化劑表面，能夠實現(xiàn)烯烴在溫和條件下以叔丁基過氧化氫 (TBHP) 為氧化劑、水為溶劑的高效氧化轉化。
 

　　研究發(fā)現(xiàn)，烯烴經形成環(huán)氧化合物中間，通過反應條件的調控能夠使反應路徑在分子內Meinwald重排和分子間親核進攻之間進行有效切換，實現(xiàn)烯烴到酮和1,2-二酮等重要合成砌塊分子的高效轉化。該研究工作將非貴金屬納米結構催化劑的研究由單一功能拓展到了雙功能領域，進一步豐富了催化劑設計思路，也為烯烴氧化轉化提供了綠色高效新路徑。
 

　　納米結構(nanostructure)通常是指尺寸在100nm以下的微小結構。也就是以納米尺度的物質單元為基礎，按一定規(guī)律構筑或組裝一種新的體系。它包括一維的、二維的、三維的體系，這些物質單元包括納米微粒、穩(wěn)定的團簇或人造超原子、納米管、納米棒、納米絲以及納米尺寸的孔洞。
 

　　近期，該團隊以廉價低毒、儲量豐富的非貴金屬鎳鹽及生物質竹筍為原料，以植酸為磷源，通過磷摻雜策略制得超細高分散純相Ni2P納米結構催化劑，并成功實現(xiàn)含氮雜環(huán)和炔基硫醚等重要精細化學品的高效綠色合成。