JACS：金属铋催化快速选择性电合成环己酮肟

本文报道了一种基于p区金属铋（Bi）的高效电合成环己酮肟策略。背景：传统环己酮肟合成工艺存在能耗高、污染严重等问题，亟需开发绿色电化学替代方法。研究目的：通过设计形貌控制的Bi菱形十二面体催化剂，实现在电化学还原亚硝酸盐过程中原位生成羟胺并高效转化为环己酮肟。结论：Bi RDs在H型电解池中在-0.5 V vs. RHE下实现99.2%的法拉第效率，在-0.9 V vs. RHE下产率达1.4 mmol h⁻¹ cm⁻²；流通池中于100 mA cm⁻²下保持近100%的CHO选择性并稳定运行8小时。机理研究表明，Bi的6p轨道衍生表面态弱化了中间体结合，促进NH₂OH自发脱附进入电解液与环己酮均相缩合，抑制了过度还原为NH₃。该工作通过调控中间体脱附策略为高选择性电有机合成提供了新设计思路，并通过晶面工程进一步优化了催化性能。