脂肪酸的光催化脱羧烯基化反应用于高选择性共生产线性α-烯烃和氢气

《ACS Catalysis》：Photocatalytic Decarboxylative Alkenylation of Fatty Acids for Coproduction of Linear α-Olefin and Hydrogen with High Selectivity

光催化系统通过Ag/TiO?-Co3?双催化实现生物脂肪酸脱羧生成直链α-烯烃（产率96%）及同步产氢（1:1摩尔比），该系统稳定可循环并适用于多种羧酸转化。

　　

从生物脂肪酸中制备高价值的线性α-烯烃是一种有前景的方法，可用于生产高附加值的润滑油。这一过程需要吸热的β-H消除反应，并且要防止在高温下碳链上发生容易发生的C=C键迁移，这两者在催化过程中是相互矛盾的。在这里，我们开发了一种光催化系统，该系统结合了异质性的Ag/TiO₂和均相的Co^III共催化剂，用于脂肪酸的脱羧烯基化反应，从而生成线性α-烯烃和H₂。Ag/TiO₂组分负责催化生物脂肪酸的脱羧反应。密度泛函理论（DFT）计算和多种分析方法表明，由于在Ag纳米颗粒（NPs）上的吸附力较弱以及溶剂的稳定作用，生成的烷基自由基容易从催化剂表面脱附。溶液中的Co^III共催化剂可以捕获烷基自由基，促进β-H消除反应，从而以高达96%的产率获得α-烯烃。此外，H₂与α-烯烃的生成比例为1:1。该光催化系统至少可以稳定运行5个循环，并且可以应用于多种羧酸。这项研究为从脂肪酸中制备线性α-烯烃提供了一条新的途径。