纳米气泡催化无催化剂条件下苯一步氧化高效合成苯酚新策略

来自国际团队的研究人员针对苯直接羟基化制备苯酚的催化难题，开发了超声驱动纳米气泡产生OH自由基的一步法绿色合成技术。该研究通过优化超声参数与激光辅助策略，实现了室温下苯的高选择性转化，为C-H键活化提供了新范式。

　　

在有机合成领域，苯环直接羟基化制备苯酚(Phenol)始终面临巨大挑战，这主要源于苯分子稳定的共轭体系。本研究首次实现了无催化剂条件下通过纳米气泡(Nanobubbles)技术将苯一步转化为苯酚的创新方法。研究人员通过超声辐照在水溶液中生成纳米气泡，这些气泡在溃灭时于气-水界面产生高活性OH自由基，进而与苯分子反应生成目标产物。

研究系统考察了超声功率和辐照时间等关键参数对苯酚产率的影响，确立了最优反应方案。特别值得关注的是，实验采用激光照射促进纳米气泡溃灭，此举不仅显著提升苯酚产率，更大幅缩短了反应时长。结果表明该一步法在室温条件下即可实现苯的高效转化，且表现出优异的选择性。

机理研究证实，苯分子在水溶液中更易吸附于纳米气泡表面，这与苯酚分子的行为形成鲜明对比。这种选择性吸附特性使苯分子能够优先与气泡溃灭产生的OH自由基反应生成苯酚，而产物苯酚因空间位阻效应不易进一步被氧化，从而保障了反应的选择性。该技术为绿色化学合成提供了新思路。