El estudio, publicado en línea en Science Advances , estuvo a cargo de los Profs. Zhang Tierui y Shi Run del Instituto Técnico de Física y Química de la Academia China de Ciencias (CAS).

La electrocatálisis en electrolitos acuosos ha sido reconocida como un método ecológico para reacciones redox orgánicas, ya que el agua es una fuente limpia de hidrógeno y oxígeno. Sin embargo, debido a la escasa solubilidad de una variedad de compuestos orgánicos en la fase acuosa, en la mayoría de los casos se requieren procesos de dilución-reacción-purificación de varios pasos. Como resultado, todavía existe una barrera para la adopción generalizada de la electrocatálisis dentro de la comunidad de síntesis orgánica.

"Por ejemplo, la electrooxidación de alcohol bencílico a benzaldehído generalmente requiere electrolitos y solventes de soporte no acuosos, lo que aumenta significativamente el sobrepotencial de reacción, complica el proceso de purificación y causa sobreoxidación a ácido durante la electrólisis prolongada", dijo el profesor Zhang Tierui.

"El objetivo de nuestra investigación es desarrollar un sistema electrocatalítico OSW trifásico para la producción eficiente de benzaldehído de alta pureza. El nuevo sistema presenta fases orgánicas y acuosas separadas en lugar de una configuración orgánica en agua en las celdas tipo H convencionales. "Permite un suministro rápido de alcohol bencílico concentrado directamente desde la fase orgánica", afirmó el profesor Shi Run.

En este trabajo, se utilizó alcohol bencílico (9,3 mol/L) en concentraciones más de 90 veces superiores a las del alcohol utilizado en estudios anteriores. Logró una eficiencia faradaica del 97 % para la producción de benzaldehído y obtuvo benzaldehído de alta pureza (91,7 %) en la fase orgánica sin ningún proceso de post-purificación.

Los electrodos con interfaces OSW superhumectantes pueden separar espontáneamente soluciones orgánicas y acuosas. En este caso, el producto benzaldehído se recoge directamente en la fase orgánica. Esto tiene dos ventajas:suprimir la sobreoxidación del benzaldehído con electrolito acuoso y obtener benzaldehído de alta pureza cuando el alcohol bencílico se convierte completamente en la fase orgánica.

Por lo tanto, la electrosíntesis a través de interfaces OSW superhumectantes es una forma deseable de producir compuestos orgánicos de alta pureza. Aún mejor, utiliza energía y recursos hídricos limpios y hace que la reacción sea más eficiente y menos complicada.