Solid base catalysed 5-HMF oxidation to 2,5-FDCA over Au/hydrotalcites: fact or fiction?
Solid base catalysed 5-HMF oxidation to 2,5-FDCA over Au/hydrotalcites: fact or fiction?
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DOI：
10.1039/c5sc00854a
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发表时间：
2015-08-01
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Wilson K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ardemani L;Cibin G;Dent AJ;Isaacs MA;Kyriakou G;Lee AF;Parlett CMA;Parry SA;Wilson K
无碱水滑石和金纳米颗粒之间的协同作用为5-羟甲基糠醛级联氧化为2,5- fdca提供了高效的非均相催化剂。纳米颗粒金已成为一种有前途的催化剂，用于各种温和和高效的选择性有氧氧化。然而，这种原子经济转换的机制，以及与功能支持的协同作用，仍然知之甚少。无碱Mg-Al水滑石是5-羟甲基糠醛（HMF）有氧氧化制2,5-呋喃二羧酸（FDCA）的良好固体碱催化剂，但仅与高浓度的金属金纳米颗粒协同作用。在没有可溶性碱的情况下，强结合的HMF和反应形成的氧化中间体之间的竞争性吸附会阻滞金。水溶液氢氧化钠显著促进溶液相HMF的活化，释放游离金位点，激活亚稳的5-羟甲基-2-呋喃羧酸（HMFCA）反应中间体中的醇功能。无碱水滑石中中等强度碱基位点与高金表面浓度之间的协同效应可以为生物质转化相关的水相醛和醇级联氧化提供高选择性和完全非均相的催化剂。
Synergistic effects between alkali-free hydrotalcites and gold nanoparticles afford efficient heterogeneous catalysts for the cascade oxidation of 5-HMF to 2,5-FDCA. Nanoparticulate gold has emerged as a promising catalyst for diverse mild and efficient selective aerobic oxidations. However, the mechanism of such atom-economical transformations, and synergy with functional supports, remains poorly understood. Alkali-free Mg–Al hydrotalcites are excellent solid base catalysts for the aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) to 2,5-furan dicarboxylic acid (FDCA), but only in concert with high concentrations of metallic gold nanoparticles. In the absence of soluble base, competitive adsorption between strongly-bound HMF and reactively-formed oxidation intermediates site-blocks gold. Aqueous NaOH dramatically promotes solution phase HMF activation, liberating free gold sites able to activate the alcohol function within the metastable 5-hydroxymethyl-2-furancarboxylic acid (HMFCA) reactive intermediate. Synergistic effects between moderate strength base sites within alkali-free hydrotalcites and high gold surface concentrations can afford highly selective and entirely heterogeneous catalysts for aqueous phase aldehyde and alcohol cascade oxidations pertinent to biomass transformation.
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影响因子：
5
作者：
Miao, Zhenzhen;Zhang, Yibo;Yang, Xiangguang
通讯作者：
Yang, Xiangguang
影响因子：
--
作者：
Biella, S;Prati, L;Rossi, M
通讯作者：
Rossi, M
DOI：
10.1146/annurev-anchem-061010-113906
发表时间：
2011-01-01
期刊：
ANNUAL REVIEW OF ANALYTICAL CHEMISTRY, VOL 4
影响因子：
--
作者：
Frenkel, Anatoly I.;Yevick, Aaron;Vasic, Relja
通讯作者：
Vasic, Relja
影响因子：
5.5
作者：
Cantrell, DG;Gillie, LJ;Wilson, K
通讯作者：
Wilson, K
影响因子：
8.4
作者：
Casanova, Onofre;Iborra, Sara;Corma, Avelino
通讯作者：
Corma, Avelino