无催化氧化法的优点是第一步中不需要使用催化剂，工艺过程中结渣较少，反应条件比较温和，设备连续运转的周期长，其缺点是由于分两步进行，导致工艺的路线较长，能耗大，并且对环境的污染也极其严重，会产生大量难以处理的废碱液[24]。

1.2.6光催化氧化法

光催化氧化法是一种利用光照引发催化作用的环己烷催化氧化法，使用廉价易得的氧气或空气为氧化剂，在相对温和的反应条件下，可以选择性的将环己烷氧化成环己酮和环己醇。二氧化钛作为公认的最具催化活性的光催化剂，其在光催化领域中一直受到追捧。1998年，Boarini[25]等使用粉末TiO2作为催化剂，氧气作为氧化剂，使用HanauQ400中压汞灯照射反应液，使环己烷氧化，发现环己烷被氧化成环己酮、环己醇以及不希望得到的二氧化碳，环己酮的选择性大于环己醇，且随着CH2Cl2含量的增加，环己醇和环己酮产量增加，副产物二氧化碳产量减少。2010年，Almeida[26]等对TiO2催化环己烷的光催化氧化的机理进行了详细的研究，发现环己酮中的氧以及使碳酸酯和羧酸酯失活的氧，均来自TiO2催化剂的表面，不是来自O2，ATR-FTIR光谱观察显示环己基过氧化氢只是一种旁观物，而不是通常认为的反应中间体，进而提供了Mars-vanKrevelen机理的证据。

光催化氧化法优点是环己烷氧化的反应条件比较温和，并且光能为可再生能源、清洁能源，其缺点是光能利用率较低，催化剂多为纳米颗粒，不易于回收再利用。

1.2.7纳米金属氧化物催化氧化法

近年来，随着纳米科技的流行，工业催化领域也进行了纳米技术的应用研究，将催化活性较好的金属氧化物（如Co3O4）做到纳米级别，利用其具反应面积大、催化活性好的优点作为催化剂催化反应进行。周利鹏[27]等使用50nm尺寸的Co3O4纳米催化剂催化环己烷氧化反应，发现在反应温度为393K，反应时间6h条件下，环己烷的转化率可以达到7.6%，酮、醇产物的总选择性为89.1%。Kesavan[28]等使用20nm尺寸的Co纳米催化剂催化环己烷氧化，发现环己烷的转化率可以达到67%，比使用无定形Co催化剂催化高26%。Perkas[29]等使用8-10nm尺寸的Fe2O3纳米催化剂催化环己烷氧化反应，在活化剂异丁醛存在下，发现酮、醇产物的总选择性可以达到90%。Srivastava[30]等使用不同尺寸的Fe2O3纳米催化剂催化环己烷氧化反应，发现介孔Fe2O3的催化活性最佳，环己烷的转化率可达到35.6%。

纳米金属氧化物催化氧化法的优点是催化剂表面所占的体积百分数很大，这大大增加了催化剂和环己烷的接触面积，并且也具有较高的反应活性，其缺点是容易进一步氧化，并且催化剂的催化活性不是很稳定，其制备要求也比较高。

1.3Gif体系

1.3.1Gif体系简介

在蓝绿藻开始光合作用制造氧气之前，地球上的生物大都是在厌氧环境下生存的，在这种还原性环境下，大气中充满了碳氢化合物，尤其是甲烷，其氧化作用使得氧气浓度保持在较低水平。但是这种氧化作用到底是怎么发生的呢？那时，地球上存在着由硫酸盐还原而成的硫化氢，丰富的铁元素以金属铁形式存在，在海洋中则以Fe(II)形式存在，一种生命形式利用了新的有氧环境将Fe(II)氧化成Fe(III)，最终以纯净的氧化铁存在于澳大利亚和巴西的巨大山脉中，而这种新的生命形式可以从耦合铁氧化物和碳氢化合物中获得比形成氧化铁更多的能量。并且，碳氢化合物的氧化产物CO2不会留下地质痕迹。尽管这一推论显得很幼稚，但它却是碳氢化合物选择性活化新篇章的起点，称为Gif化学[31]。

1983年,Barton团队基于模拟30亿年前地球自然环境中可能存在的催化氧化反应，提出了“一种新的氧化饱和碳氢化合物的方法”，该方法的核心是将金属铁和硫化氢溶解在吡啶/乙酸溶液中（溶液中存在少量的水），后来被称为“Gif体系”[32]。Barton团队发现该体系能够在温和的反应条件下使烷烃羟基化和羰基化，并且其氧化产物中主要产物是酮，反应中仲碳的C-H键的氧化活性比叔碳的C-H键高，叔碳的C-H键氧化活性比伯碳的C-H键高[33]。因此,使用Gif体系氧化环己烷是一种高效的合成环己酮的方法。因为该体系对仲碳的C-H键具有很强的氧化活性及选择性，而且不会受到硫化氢等易氧化物的影响，因此后来拓展到许多相似的物质的氧化（如Ph2S，P(OMe)3，PhSH，PPh3，PhSeH）。