Efficient and selective oxidation of aldehydes with dioxygen catalysed by vanadium-containing heteropolyanions

The heteropolyacids “H3+n[PMo12-nVnO40]·aq” (denoted as HPA-n; n = 2, 3, 8) catalyse the oxidation of aldehydes to carboxylic acids in the presence of dioxygen with very good yields. The effect on the catalytic activity of various parameters such as the precursors, solvent, temperature or catalyst/substrate ratio was examined. The process is particularly selective for linear and aromatic aldehydes. The oxidation of adipaldehyde with dioxygen in mild conditions, in the presence of HPA-2 as a catalyst, leads to the formation of adipic acid together with a significant amount of other byproducts. Thus, several modifications of the catalytic systems have been carried out to improve their selectivity. The effect of cocatalysts was investigated and, among the species tested, complex Ni(acac)2 was found to be the most efficient yielding 60% of adipic acid.

RésuméLes hétéropolyacides, du type “H3+n[PMo12-nVnO40]·aq” (noté HPA-n; n = 2, 3, 8), catalysent l'oxydation des aldéhydes en acides carboxyliques, en présence du dioxygène, avec de très bons rendements et des sélectivités élevées. Différents paramètres, comme les précurseurs, le solvant, la température ou le rapport catalyseur: substrat ont été examinés. Ce processus catalytique est particulièrement sélectif dans le cas des aldéhydes linéaires et aromatiques. L'adipaldéhyde est oxydé en acide adipique, mais aussi en d'autres sous-produits, en présence d'une quantité catalytique d'HPA-2 et de dioxygène, dans des conditions peu exigeantes. Plusieurs modifications des systèmes catalytiques ont été définies afin de limiter les oxydations subséquentes. Ainsi, l'effet des co-catalyseurs sur l'activité catalytique a été étudié dans ce dernier cas. Parmi les co-catalyseurs testés, nous avons montré que le complexe Ni(acac)2 était le plus efficace, donnant ainsi de l'acide adipique avec un rendement de 60%.