隨著世界經濟的快速發展，全球的生態環境急劇惡化，資源短缺日趨嚴重，人類正面臨著前所未有的生存危機。如何實現可持續發展已成為人類社會的重大問題。為妥善解決經濟、資源和環境之間的尖銳矛盾，近年來，以從源頭上消除污染、節省資源為核心的綠色化學引起人們的普遍關注。提高反應的速率和選擇性、採用無毒無害的溶劑是綠色化學的重要內容。
環己酮是具有許多用途的化工原料，主要用於制備合成纖維尼龍6及尼龍66， 還可用作醫藥、塗料、染料等精細化學品的重要中間體。苯酚加氫是制備環己酮的一條重要的途徑。由於一般催化劑在溫和條件下活性低，並且環己酮容易進一步加氫生成環己醇等副產物（圖1），因此，在溫和條件下高效、高選擇性地合成環己酮一直是挑戰性難題。
在國家自然科學基金委員會、國家科技部和中國科學院的大力支持下，中國科學院化學研究所膠體、界面與化學熱力學院重點實驗室的研究人員發現路易斯酸和普通商業負載型鈀催化劑對於催化該反應具有良好的協同作用，並在分子間相互作用和動力學研究的基礎上提出了協同作用機理。路易斯酸不僅可以大幅度提高苯酚加氫生成環己酮的反應速度，而且可以有效地抑制環己酮被進一步加氫生成副產物的反應（圖2），因此，在溫和條件下可高效地將苯酚轉化為環己酮，苯酚轉化率和環己酮選擇性可同時接近100%。這不僅將反應物全部轉化為產品，提高了原料的利用率，而且簡化了後續分離過程。進一步研究發現，在超臨界CO2中進行此反應，不僅反應速度更快、反應過程更清潔、產物分離更簡單，而且反應效率可以通過反應體系的相行為進行調控。
這一成果開闢了高效、清潔制備環己酮的新途徑。 |
