اكسايش باير- ويليگر كتون ها به استرها با هيدروژن پراكسيد در حضور كاتاليزگر نانو روي اكسيد

Baeyer-Villiger Oxidation of Ketones with Hydrogen peroxide in the presence of Nano Zinc oxide

در اين پروژه تحقيقاتي، كاربرد جديدي از نانو روي اكسيد در اكسايش باير-ويليگر كتون به همراه هيدروژن پراكسيد معرفي شده است. قابليت نانو روي اكسيد به عنوان يك كاتاليزگر ناهمگن بر اساس اندازه بسيار كوچك و سطح بزرگ آن مي تواند بهبود و همچنين روند اكسايش باير-ويليگر را ارتقا بخشد. سنتز نانو روي اكسيد با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و FT-IR تاييد شد. سيستم هيدروژن پراكسيد /نانو روي اكسيد كارايي خوبي در اكسايش باير- ويليگر كتون هاي آليفاتيك حلقوي، زنجيري و همچنين آروماتيك به محصولات استري يا لاكتوني نشان داد. اثر شرايط واكنش مانند مقدار كاتاليزگر ، دماي واكنش، زمان واكنش و حلال هاي متفاوت نيز، بر روي عملكرد كاتاليز ي نانو روي اكسيد مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. نكته قابل توجه اين كه، مخلوط اكسايشي- كاتاليزي معرفي شده داراي مزايايي از جمله شرايط ساده و ملايم واكنش و بازده خوب محصول بود. طي تحقيقات به عمل آمده توسط اين گروه، تا كنون استفاده از سيستم هيدروژن پراكسيد /نانو روي اكسيد در واكنش باير-ويليگر گزارش نشده است. همچنين هيدروژن پراكسيد را كه در اين فرايند، تنها آب به عنوان محصول جانبي توليد مي كند، به عنوان يك اكسنده سازگار با محيط زيست مي توان در نظر گرفت.

In this work, a new application of nano zinc oxide in Baeyer-Villiger oxidation of ketones with hydrogen peroxide has been introduced. The capability of nano zinc oxide as a heterogeneous catalyst on the basis of of its very small size and large surface area can improve and also promote the Baeyer-Villiger oxidation process. The synthesized nano zinc oxide was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and FT-IR. It was found that H2O2/ZnO system showed good efficiency in Baeyer-Villiger oxidation of alicyclic, aliphatic and aromatic ketones to either esters or lactones. The effects of reaction conditions, such as amount of catalyst, reaction temperature, reaction time and different solvents on the catalytic performance of nano ZnO were also investigated. Notably, the process has advantages such as mild reaction conditions, simple operation and good product yield. To the best of our knowledge, use of H2O2/ZnO system in Baeyer-Villiger reactions has never been reported. It should be pointed out that, H2O2 as an environmentally benign oxidant, produces water as the safest by-product.