L'étude, publiée en ligne dans Science Advances , a été menée par les Profs. Zhang Tierui et Shi Run de l'Institut technique de physique et de chimie de l'Académie chinoise des sciences (CAS).

L’électrocatalyse dans un électrolyte aqueux a été reconnue comme une méthode verte pour les réactions rédox organiques, puisque l’eau est une ressource propre en hydrogène et en oxygène. Cependant, en raison de la faible solubilité de divers composés organiques dans la phase aqueuse, des processus de dilution-réaction-purification en plusieurs étapes sont nécessaires dans la plupart des cas. En conséquence, il existe encore un obstacle à l'adoption généralisée de l'électrocatalyse au sein de la communauté de la synthèse organique.

"Par exemple, l'électrooxydation de l'alcool benzylique en benzaldéhyde nécessite généralement des électrolytes et des solvants de support non aqueux, ce qui augmente considérablement le surpotentiel de réaction, complique le processus de purification et provoque une suroxydation en acide lors d'une électrolyse prolongée", a déclaré le professeur Zhang Tierui.

"L'objectif de notre recherche est de développer un système électrocatalytique OSW triphasé pour la production efficace de benzaldéhyde de haute pureté. Le nouveau système comporte des phases organiques et aqueuses séparées au lieu d'une configuration organique dans l'eau dans les cellules conventionnelles de type H. . Il permet un apport rapide d'alcool benzylique concentré directement à partir de la phase organique", a déclaré le professeur Shi Run.

Dans ce travail, l’alcool benzylique (9,3 mol/L) a été utilisé à des concentrations plus de 90 fois supérieures à celles de l’alcool utilisé dans les études précédentes. Il a atteint une efficacité faradique de 97 % pour la production de benzaldéhyde et a obtenu du benzaldéhyde de haute pureté (91,7 %) dans la phase organique sans aucun processus de post-purification.

Les électrodes dotées d’interfaces OSW supermouillantes peuvent séparer spontanément les solutions organiques et aqueuses. Dans ce cas, le produit benzaldéhyde est récupéré directement dans la phase organique. Cela présente deux avantages :supprimer la suroxydation du benzaldéhyde avec un électrolyte aqueux et obtenir un benzaldéhyde de haute pureté lorsque l'alcool benzylique est complètement converti en phase organique.

L’électrosynthèse via des interfaces OSW supermouillantes est donc un moyen souhaitable pour produire des composés organiques de haute pureté. Mieux encore, il utilise de l'énergie propre et des ressources en eau, et rend la réaction plus efficace et moins compliquée.