A equipe de pesquisadores estudou a formação de hidroperóxidos primeiro a partir da oxidação aeróbica de modelos de PS diméricos e triméricos usando N-Hidroxiftalimida (NHPI) como um catalisador de transferência de átomos de hidrogênio e azobis (isobutironitrila) como iniciador radical. Depois de otimizar as condições, eles também observaram que o trimer tem uma reatividade mais baixa que o dímero, com uma tendência semelhante para oligômeros mais altos; Os cálculos da teoria funcional da densidade permitem a racionalização dessa observação empírica. Em seguida, a reação dos hidroperóxidos com ácidos fortes, como o ácido perclórico, proporcionou fenol com 72% de rendimento. A equipe então traduziu essas condições otimizadas para o PS: a autoxidação para hidroperóxidos e o tratamento com ácido subsequente levaram a um rendimento de 12,7% de fenol em relação aos anéis de fenil no materials PS utilizado, formando a maior parte do produto. Eles também submeteram o subproduto polimérico parcialmente oxidado ao processo de meados do século (MC na figura)-um método de oxidação catalisado por Co/Mn/NHPI industrial originalmente desenvolvido para a conversão de p-xileno em ácido tereftálico -transformando esse subproduto em ácido benzóico. Experimentos adicionais de conversão de substrato sugerem que o rendimento do fenol é influenciado pelo rendimento de hidroperóxido a partir da primeira etapa de autoxidação, enquanto a presença de grupos aril proximais ao longo do spine dificulta a reatividade do substrato em ambas as etapas.
No geral, o processo em tandem contribui para 62% do rendimento complete de monômeros aromáticos oxigenados do PS. E as condições e observações estruturais apresentadas aqui certamente podem ser uma base para futuros estudos de otimização para promover os esforços de reciclagem de plásticos de resíduos atuais.
