Новая стратегия создания бифукциональных катализаторов на основе вольфрамсодержащих комплексов для процессов жидкофазного окисления пероксидом водорода органических соединений: синтез, свойства, механизм и применение

Предложен новый подход для осуществления синтеза каталитических тетраядерных комплексов Q3{PO4[WO(O2)2]4}, где Q – четвертичный аммониевый катион, с целью увеличения их выхода. Показано, что выход комплекса [(Bun)4N]3{PO4[WO(O2)2]4} можно повысить в 2.3 раза при соблюдении следующих условий синтеза: [ГПК] / [H2O2] / [H3PO4] / [QCl] = 1 : 200 : 2 : 9 Проведены исследования структуры пероксополиоксокомплексов вольфрама Q3{PO4[WO(O2)2]4} методом малоуглового рентгеновского рассеяния. В растворе толуола исследуемые комплексы (Bun4N)3{PO4[WO(O2)2]4} и (MeOctn3N)3{PO4[WO(O2)2]4} находятся в виде индивидуальных молекул. Структура молекул комплекса (MeOctn3N)3{PO4[WO(O2)2]4} описывается в рамках модели core – shell (ядро – оболочка) с плотным ядром (вольфрамсодержащий анион) и рыхлой оболочкой (катион четвертичной аммониевой соли). Установлено, что в циклогексане, гептане и диэтиловом эфире комплекс (MeOctn3N)3{PO4[WO(O2)2]4} образует агрегаты, состоящие из линейных цепочек ({PO4[WO(O2)2]4}3-)n, где n – от 1 до 7 для системы «(MeOctn3N)3{PO4[WO(O2)2]4} – циклогексан» и от 1 до 15 для растворов комплекса в толуоле и гептане. Каталитический комплекс (Bun4N)3{PO4[WO(O2)2]4} был протестирован в модельной реакции окисления бензилового спирта пероксидом водорода до бензойной кислоты. Выход бензойной кислоты составил 90 %. Кроме этого данный катализатор показал себя весьма активным в реакции окисления пероксидом водорода 2(5H)-фуранона – продукта окисления фурфурола, получаемого из возобновляемого сырья.