Un gruppo di ricerca guidato dal prof. Xu Jie del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze ha sviluppato un catalizzatore di ossido di manganese modulabile in acidità e selettività utilizzando una tecnica di modifica della superficie. I loro risultati sono stati pubblicati in Comunicazioni sulla natura .

Le proprietà superficiali degli ossidi dei metalli di transizione svolgono un ruolo fondamentale nelle loro applicazioni catalitiche. Nonostante numerosi rapporti che studiano il chemisorbimento superficiale di molecole organiche su ossidi metallici, non è chiaro come l'adsorbimento di modificatori organici possa essere sfruttato per ottimizzare le proprietà catalitiche degli ossidi metallici.

I ricercatori hanno utilizzato acetilacetoni enolici per modificare le proprietà dell'acido di Lewis superficiale dei catalizzatori a base di ossido di manganese. Ciò ha consentito il controllo razionale delle selettività all'ossidazione di arilmetil ammine strutturalmente diverse in modo che potessero passare dai nitrili alle immine.

La modifica stabile degli acetilacetoni ha fortemente influenzato la catalisi cooperativa redox-acido di MnOx sopprimendo l'acidità di Lewis superficiale dei catalizzatori. Nella reazione di ossidazione aerobica della benzilammina, usando MnOx non modificato come catalizzatore, il nitrile è stato ottenuto con una resa dell'86,5%. In contrasto, il MnOx modificato da acetilacetoni ha prodotto immina con una resa del 90,6% in condizioni identiche.

L'attuale studio dimostra un esempio di catalizzatore di ossido di metallo commutabile in selettività con un interruttore organico per regolare le sue proprietà superficiali. Ciò può contribuire a futuri approfondimenti sulle relazioni struttura superficiale-attività dei catalizzatori a base di ossido di metallo.