SBA-15负载锌酞菁红光催化选择性氧化1-萘酚合成1,4-萘醌的绿色高效研究

研究人员针对传统萘醌合成方法环境危害大、效率低的问题，开发了SBA-15-ZnPc异相光催化剂，在红光LED下实现1-萘酚97.7%转化率和>95%选择性的高效氧化，为绿色合成萘醌类药物中间体提供了新策略。

　　

萘醌类化合物作为重要的药物活性分子，在抗癌、抗病毒等领域具有广泛应用，但其传统合成依赖重金属氧化剂和苛刻反应条件，严重违背绿色化学原则。如何实现温和条件下的高效催化转化，成为当前研究的核心挑战。

针对这一难题，布尔杜尔梅赫迈特·阿基夫·埃尔索伊大学（Burdur Mehmet Akif Ersoy University）的研究团队创新性地将锌酞菁(ZnPc)共价锚定在介孔材料SBA-15上，构建了具有红光响应的异相光催化剂SBA-15-ZnPc。通过FT-IR、UV-Vis、BET等多维度表征证实，该催化剂在保持介孔结构的同时，展现出683 nm强吸收和窄带隙特性。在红光LED照射下，仅需15分钟即可实现1-萘酚至1,4-萘醌97.7%的转化率，选择性超过95%，且循环5次无活性衰减。相关成果发表于《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》，为药物中间体的绿色合成提供了新范式。

关键技术包括：1）通过硅烷化反应构建氯丙基功能化SBA-15载体；2）核磁共振氢谱(¹H NMR)和质谱(MS)验证ZnPc结构；3）氮气吸附-脱附测试(BET)分析介孔特性；4）电子显微镜(SEM/TEM)观察形貌；5）光电化学测试评估电荷分离效率。

【合成与表征】

通过FT-IR检测到ZnPc特征峰(1600 cm^-1)，UV-Vis显示Q带红移至683 nm，证实成功固载。BET显示比表面积达512 m²/g，孔径分布6.8 nm，为底物扩散提供理想通道。

【光催化性能】

对照实验表明，红光照射下SBA-15-ZnPc的TOF值达38.5 h^-1，是均相ZnPc的7倍。同位素标记证实活性氧物种(ROS)参与反应，ESR捕获到¹O₂特征信号。

【稳定性测试】

ICP-MS检测显示5次循环后锌流失量<0.8%，XRD证明反应后晶体结构完好，TEM未观察到金属聚集。

该研究通过分子工程策略解决了酞菁类催化剂易聚集、难回收的行业痛点，其红光响应特性显著提升了太阳光利用效率。相比传统TiO₂和g-C₃N₄体系，SBA-15-ZnPc在转化效率(提升2.3倍)和能耗(降低60%)方面具有双重优势，为萘醌类药物的工业化生产提供了符合原子经济性的解决方案。作者Ya?ar G?k特别指出，该技术可拓展至其他酚类化合物的选择性氧化，在精细化工领域具有广阔应用前景。