化學(xué)選擇性醇氧化的電化學(xué)方法為醇作為化學(xué)品來源和作為新燃料的利用提供了新的機遇和挑戰(zhàn)：(1)電催化氧化消除了與大量化學(xué)計量化學(xué)氧化劑和易燃有機溶劑相關(guān)的操作危險；(2)醇的電催化轉(zhuǎn)化提供了將生物質(zhì)衍生的醇直接用作燃料的手段。許多分子電催化醇氧化機理的特點是需要氧化金屬氫化物以再生電催化活性物種。
近日，美國斯坦福大學(xué)Robert M. Waymouth報道了一類用于金屬氫化物催化電催化氧化反應(yīng)的電化學(xué)介體。要點1. 八面體釕配合物[Ru(acac)2(pyimN)]（RuIIIN 3）從釕氫化物[RuH(CNN)(dppb)]（RuH 2，CNN=2-氨基甲基-6-甲苯基吡啶，dppb=1，4-二(二苯基膦)丁烷）中抽出一個氫原子生成[Ru(acac)2(pyimNH)]（RuIINH 4）和還原的Ru(CNN)(dppb)配合物。
要點2. 由于RuIIIN 3可以在適當(dāng)?shù)膲A性和氧化條件下由RuIINH 4電化學(xué)再生，因此在串聯(lián)電催化循環(huán)中使用RuIIIN 3作為合適的電化學(xué)可再生氫原子受體，以降低電催化乙醇氧化的過電位（450 mV）。要點3. 結(jié)果顯示，在強堿的存在下，先前報道的醇氧化電催化劑[RuX(CNN)(dppb)]（1，X = Cl，2，X = H）催化異丙醇氧化為丙酮相對于四氫呋喃中的二茂鐵/二茂鐵（Fc+/0），在-0.70 V時的周轉(zhuǎn)頻率（TON）大于3 s-1。在四氫呋喃中加入RuIINH 4后，RuCl 1在-1.20 V（相對于四氫呋喃中的Fc+/0）電催化氧化異丙醇為丙酮的TOF值約為ca.1 s-1。要點4. 循環(huán)伏安法和化學(xué)氫原子轉(zhuǎn)移研究表明，主要的電催化途徑涉及通過電化學(xué)生成的RuIIIN 3從RuH 2中提取氫原子。Elizabeth A. McLoughlin, et al, Electrochemically Regenerable Hydrogen Atom Acceptors: Mediators in Electrocatalytic Alcohol Oxidation Reactions, ACS Catal. 2020DOI：10.1021/acscatal.0c03240https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03240
