选择性氧化甲酚类化合物,无论是在学术研究中,还是用于工业生产,都是一类非常重要的化学反应。其氧化产物醛是一类非常重要的化学原料。长期以来,钴化合物作为催化剂,催化氧化甲酚类化合物,如C0304催化对甲酚,CoCl2、卟啉钴催化4-甲基愈创木酚等。在这些反应中,无论是化学选择性,还是立体选择性,钴离子都展现出不同于其它过渡金属离子的催化能力。而另一种常见的过渡金属铜也被用于甲酚类化合物的氧化,如2,6-二甲氧基-4-甲基苯酚的氧化。然而,关于催化机理,仍然存在争议,尤其是钴离子的催化。有研究者认为关键是Co(Ⅱ)和Co(Ⅲ)之间的相互转化,也有观点认为是Co-O-O结构,还有认为决定反应路径的是歧化反应。为了能够对不同催化剂催化差异有更深的认识,对机理进一步探索,我们利用钴、铜等过渡金属催化4-甲基愈创木酚及其类似物作为比较,寻找过渡金属催化这类反应中催化效果差异的本质原因。实验研究发现,钴离子在单独使用时有利于4-甲基愈创木酚氧化到香兰素;当钴、铜离子共同使用时,反应仍然向香兰素氧化;然而当铜离子单独使用时,却主要生成二聚物和低聚物。此外,其它金属对钴离子的催化作用几乎都没有影响。一旦加入钴离子,反应就受钴离子控制。通过DLS、ESR、UV-Vis等检测手段,我们基本确定了两类反应均为非均相催化反应,及钴、铜催化剂在反应液中的配位结构情况,得到了钴、铜体系不同的结构信息。在这基础上,利用一些逻辑实验,我们给出了各自催化的反应机理,提出钴离子催化特殊性来自于四价钴的生成。