克服溶解性和分离障碍：一种可扩展的双相电催化策略用于甾醇氧化

《AIChE Journal?AIChE》：Overcoming solubility and separation barriers: A scalable biphasic electrocatalytic strategy for sterols oxidation

高效电催化合成甾醇采用双相Ni3S2-NH2-bdc/Ni@GF催化剂，在流动电解池中实现96%转换率和99%选择性，验证了12种甾醇的可扩展性及协同机理。

　　

摘要

甾醇的电催化氧化是一种可持续的类固醇合成方法，但其工业应用受到诸多挑战的阻碍，包括溶解度差、效率低下以及产物分离复杂等问题。本文报道了一种双相电催化体系，该体系结合了Ni₃S₂-NH₂-bdc/Ni@GF复合电催化剂与2,2,6,6-四甲基-1-哌啶-N-氧基（2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-N-oxyl）分子，实现了高效的甾醇电氧化。该电催化剂设计中包含一层镍中间层，以增强结构稳定性；同时利用Ni₃S₂嵌入的金属-有机框架来优化电催化活性，在流动电解槽中取得了96%的转化率和99%的选择性，表现优异。这一策略有效克服了溶解度限制，并显示出广泛的应用潜力（通过12种不同甾醇的实验得到了验证）。在120克的规模上成功验证了该方法的可行性，经过电解槽优化后，空间时间产率为25.4公斤/（立方米·小时）。机理研究表明，电催化剂发生了重构，并与氨基氧基自由基（aminoxyl radicals）产生了协同作用。这项工作建立了一种高效、可扩展且易于分离的甾醇电氧化方法，凸显了其在工业类固醇合成中的巨大潜力。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。