尼龙-6作为尼龙材料最主要产品之一，被广泛用于尼龙纤维、工程塑料和薄膜等行业。环己酮肟是合成尼龙-6的重要前体。目前，全球90%以上的环己酮肟是通过传统的环己酮-羟胺法生产的（图1a）。但是该方法需要使用危险的氢气和腐蚀性的硫酸，存在安全、成本和环境等问题。因此，研究者致力于发展环己酮肟的替代生产策略。

图1. 环己酮肟合成路线示意图

 目前，环己酮-氨氧化法是最有前途的一种环己酮肟替代生产方法，并已用于工业生产。在该方法中，H₂O₂作为氧化剂氧化NH3原位产生羟胺（NH₂OH），然后羟胺与环己酮缩合产生环己酮肟（图1b）。然而，该方法需要使用H₂和过量的H₂O₂，成本高且装置易腐蚀。最近，Hutchings等发展了一种利用H₂和O₂原位生产H₂O₂与环己酮反应合成环己酮肟的方法（图1c）。该方法无需过量H₂O₂，更加经济，但仍需要贵金属催化剂、H₂和高温条件。因此，开发一种绿色、温和、高效的环己酮肟的合成策略具有重要意义。

 最近，理学院张兵课题组的吴永萌博士后发展了一种环己酮肟的绿色电合成方法（图1d）。该方法以亚硝酸盐为氮源，水为氢源，常温常压下进行，避免了现有方法中高温高压的条件以及贵金属催化剂和硫酸/双氧水的使用。环己酮肟的产率可达92%，选择性高达99%。经济技术分析结果表明该方法是可盈利的。该研究不仅为环己酮肟的生产提供了一种绿色温和的可持续策略，还有望为其他涉及羟胺反应物的工业生产过程中提供新方法。相关成果发表在《Nature Communications》上。

论文信息：

Electrosynthesis of a Nylon-6 Precursor from Cyclohexanone and Nitrite under Ambient Conditions.

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38888-6

文章来源：天津大学理学院

Nat. Commun. 2023, 14, 3057.

Yongmeng Wu^#,*, Jinghui Zhao^#, Changhong Wang, Tieliang Li, Bo-Hang Zhao, Ziyang Song, Cuibo Liu, Bin Zhang*.