在夹心型多金属氧酸盐的催化作用下，通过空气氧化NMST来制备NMSBA

《Journal of Chemical Technology & Biotechnology》：Production of NMSBA from the oxidation of NMST by air under the catalysis of sandwich-type polyoxometalate

绿色合成中间体NMSBA研究：采用Co-Mn-POM催化体系替代传统硝酸氧化，通过优化原子比（Co:Mn=1.5:2.5）和Ce掺杂（Ce/K=1:7），实现20%负载量下高效催化氧化NMST为NMSBA，性能优于传统杂多酸催化剂，降低环境风险

　　

摘要

背景

Mesotrione是一种重要的除草剂，用于阔叶作物（包括玉米）的杂草管理和产量提升。其合成过程中以2-硝基-4-甲基磺酰苯甲酸（NMSBA）作为关键中间体。NMSBA的商业合成通常从4-甲基磺酰甲苯的硝化开始，生成2-硝基-4-甲基磺酰甲苯（NMST），随后通过硝酸进行氧化。然而，由于硝酸具有腐蚀性和潜在危害，其使用引发了严重的环境和生态问题。因此，迫切需要开发一种可持续、绿色的氧化工艺来将NMST转化为NMSBA，以减少对化学氧化剂的依赖及其带来的环境影响。

结果

研究人员开发了一种由Co、Mn、Br和夹心型多金属氧酸盐组成的催化系统，用于通过空气将NMST氧化为NMSBA。所使用的夹心型多金属氧酸盐（POM）为{K₁₀Co_xMn_4?x(H₂O)₂P₂W₁₈O₆₈}, 并确定了最佳的Co/Mn原子比为1.5:2.5。在POM中掺入Ce作为反离子金属可以提高对NMSBA的选择性，最佳Ce/K原子比为1:7。将{CeK₇Co_1.5Mn_2.5(H₂O)₂P₂W₁₈O₆₈}固定在活性炭（AC）上不仅提高了反应速率和NMSBA的产量，还减少了POM的使用量。POM在AC上的最佳负载量为20%。

结论

实验表明，由Co、Mn、Br和{K₁₀Co_1.5Mn_2.5(H₂O)₂P₂W₁₈O₆₈}组成的催化系统优于由Co、Mn、Br和杂多酸H₃PW₁₂O₄₀/H₃PMo₁₂O₄₀组成的催化系统。在利用氧气将NMST氧化为NMSBA的过程中，{CeK₇Co_1.5Mn_2.5(H₂O)₂P₂W₁₈O₆₈}/AC的催化性能优于H₃PMo₃W₉O₄₀/AC。? 2025 化学工业学会（SCI）。