10月3日消息，首尔国立大学工程学院化工生命工程系Ryu Jaeyune（류재윤）教授团队在《美国化学会志》（JACS）发表研究，通过调控电极附近的"局部pH"环境，将以氧气和电力为驱动力的有机电合成目标产物选择性从约16%提升至97%。

研究以Baeyer-Villiger氧化为模型反应：无需外加过氧类氧化剂，仅在电极上活化氧气并将氧原子转移给有机分子，直接合成内酯与环氧化物——两者分别是生物可降解塑料、聚氨酯，以及胶粘剂、涂料、电子材料用环氧树脂的关键原料，也广泛用作医药与精细化工中间体。同位素示踪实验证实，进入产物的氧原子来自氧气而非水。

团队发现，即使本体溶液为中性，阴极附近局部环境可偏碱至约pH 11、阳极附近偏酸至约pH 2.5；极端局部环境会削减活性氧物种供给、改变原料化学形态并加速产物降解——这解释了为何仅调节本体pH并不奏效。据此设计的反应器收窄电极间距并让电解液流过极间：电极间距从20mm收窄至4mm时产率提升约2.2倍，产率随流速最低与最高相差约14倍；在18种酮类底物上实现内酯合成，代表性产物ε-己内酯收率82%（其为可降解聚合物聚己内酯的原料）。

团队对2010年以来600余篇有机电合成文献的分析显示，约89%的研究中电极反应涉及质子耦合电子转移，意味着局部pH效应可能是电合成的普遍变量。该反应在室温常压下进行，以电为唯一能源，未来与可再生能源耦合的精细化工中间体电合成是其应用方向。（据Phys.org，DOI: 10.1021/jacs.6c12994） （来源：Phys.org）