Un groupe de recherche dirigé par le professeur Xu Jie de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences a développé un catalyseur d'oxyde de manganèse réglable en acidité et en sélectivité en utilisant une technique de modification de surface. Leurs conclusions ont été publiées dans Communication Nature .

Les propriétés de surface des oxydes de métaux de transition jouent un rôle central dans leurs applications catalytiques. Malgré de nombreux rapports sur la chimisorption de surface de molécules organiques sur des oxydes métalliques, il n'est pas clair comment l'adsorption des modificateurs organiques peut être exploitée pour optimiser les propriétés catalytiques des oxydes métalliques.

Les chercheurs ont utilisé des acétylacétones énoliques pour modifier les propriétés de surface de l'acide de Lewis des catalyseurs à base d'oxyde de manganèse. Cela a permis un contrôle rationnel des sélectivités d'oxydation des arylméthylamines structurellement diverses afin qu'elles puissent passer des nitriles aux imines.

La modification stable des acétylacétones a fortement influencé la catalyse coopérative redox-acide de MnOx en supprimant l'acidité de Lewis de surface des catalyseurs. Dans la réaction d'oxydation aérobie de la benzylamine, en utilisant du MnOx non modifié comme catalyseur, le nitrile a été obtenu avec un rendement de 86,5%. En revanche, le MnOx modifié par les acétylacétones a produit de l'imine avec un rendement de 90,6 % dans des conditions identiques.

L'étude actuelle montre un exemple d'un catalyseur d'oxyde métallique commutable par sélectivité avec un commutateur organique pour régler ses propriétés de surface. Cela peut contribuer à de futures informations sur les relations structure-activité de surface des catalyseurs à base d'oxyde métallique.