乳酸催化转化工艺的科学基础

丙酮酸乙酯是重要化学品，用于药物和特殊高分子前体。本项目考察了乳酸乙酯催化选择氧化为丙酮酸乙酯的反应，发现复合金属氧化物的酸碱性对酯具有水解作用而降低选择性，而高表面硅胶担载的银和金具有优良的催化性能；在温和条件下，金催化剂上丙酮酸乙酯的收率可达88%，具有实际应用价值。表面微观动力学分析得到了各种表面物种的覆盖度及其随催化剂和反应条件的变化，并可得知反应的决速基元步骤：在铜上铜原子脱α-H是决速步，在银上脱α-H和产物脱附是决速步，而在金上氧气的吸附是决速步。微观机理的定量分析为进一步改进催化剂提供了理论依据：金-银合金催化剂可能具有更好的催化性能。