We have demonstrated that a heterogeneous catalyst system of $WO_3/MCM-48$ can act as an efficient catalyst for the epoxidation of olefins, the Baeyer-Villiger oxidation of cyclic ketones, and the selective oxidation of sulfides with the use of $H_2O_2$ or peracetic acid as an oxidant under mild conditions. We have observed that support materials have significant effects on the efficiency of the immobilized tungsten nanoparticles. The catalyst can be recovered easily and reused for the oxidations examined, and the process is readily scaled up to gram scales without giving any practical difficulties. In addition, the selectivity for the formation of epoxides, lactones, and sulfoxides over diols or other over oxidized adducts was significantly high.
불균일 촉매는 균일 촉매와는 달리 좀더 쉬운 생산물과 촉매의 분리, 그리고 촉매의 재사용 등의 장점 때문에 산업에서 폭넓게 선호된다. 그러므로 환경적, 경제적인 관심으로 좀더 효율적인 불균일 촉매를 개발하도록 하는 필요성이 증가하고 있다. 작용기를 가진 정돈된 다공성 물질의 넓은 표면적은 메탈 산화물과 유기금속 화합물 등을 도입할 수 있도록 하며 활성을 띠는 상을 넓게 분포하도록 할 수 있다. 그래서 우리는 다공성 물질인 MCM-48에 텅스텐 옥사이드를 도입한 불균일 촉매를 개발하였다. 이 촉매는 과산화수소를 이용해 올레핀을 에폭시데이션 하는 공정과 설파이드를 선택적으로 산화 시키는 공정에 효율적으로 사용할수 있음을 증명하였다. 또한 Baeyer-Villiger 산화 반응에도 높은 반응성을 가지고 있음을 증명하였다. 우리는 촉매를 지지할 수 있는 지지대가 촉매의 반응성에 많은 영향을 미친다는 것을 밝혔다. 다양한 지지대 중에서 3 나노미터를 가진 다공성 실리카에 흡착된 텅스텐 옥사이드가 가장 효과적인 촉매로 작용하였다. 그것은 특히 전자가 풍부한 올레핀을 효율적으로 에폭시데이션 할 수 있고, 고리화된 케톤 물질을 높은 수율로 락토니제이션 할 수 있다. 또한 설파이드를 설폭사이드 또는 설폰으로 선택적으로 산화시킬 수 있다. 이러한 촉매는 쉽게 회수될 수 있고, 유기 합성에 사용될 수 있으며 소량규모와 마찬가지로 그램 규모로 반응을 하였을 때, 아무런 어려움 없이 잘 사용될 수 있다.
