乙酰丙酮氧钒 [VO(acac)₂] 自身不具备催化活性。但在助氧化剂的存在下，它在反应体系中迅速由 4 价氧化成均相的 5 价钒化合物。5 价钒具有相应的氧化性质，可以有效地氧化多种有机官能团。因此， VO(acac)₂ 通常作为催化剂与其它助氧化剂一起使用，叔丁基过氧化氢（TBHP）为最常用的助氧化剂。

VO(acac)₂ 与 TBHP 结合使用，能有效地将烯丙基醇氧化成相应的环氧丙醇。普通烯烃在该条件下也能发生环氧化反应，但其反应速度只有烯丙基醇的 1/100，因此，此反应具有高度的区域选择性，该反应条件温和、产率高，已被广泛地应用于复杂结构天然产物的合成。

VO(acac)₂/TBHP 对烯丙基醇的环氧化反应具有相当高的顺反选择性。在一定条件下，此选择性与间氯过氧苯甲酸（m-CPBA）的环氧化反应相反而形成互补。在 2-环辛烯-1-醇的环氧化反应中，m-CPBA 主要给出反式产物，而 VO(acac)₂/TBHP 主要得到顺式产物。

在 VO(acac)₂/TBHP 的氧化条件下，邻烯基苯酚会选择性地将烯烃双键的 β-位氧化为酮。

VO(acac)₂ 与 TBHP 结合可以有效地将叔胺氧化成为 N-氧化物。在温和的条件下将苯胺氧化为硝基苯，这也提供了另外一种苯胺的氧化方法。

使用 VO(acac)₂/TBHP 或 VO(acac)₂/H₂O₂，可以在温和条件下高产率地将二烷基硫醚氧化成为相应的亚砜。当使用手性配体（L1）时，VO(acac)₂/H₂O₂ 能将烷基芳基硫醚对映选择性地氧化得到手性亚砜，条件温和且产率高，但对映选择性并不很好。而以 CHCl₃ 为溶剂，使用易得的手性配体（L2）进行动力学拆分可以达到高产率和高选择性的目的。

将 VO(acac)₂ 负载在多孔的氧化钛上作为非均相催化剂与 TBHP 结合，可以选择性地将苯硫醚系列化合物氧化成为亚砜。实验显示：催化剂套用 5 次后的反应收率没有明显的下降。

使用 O₂ 为 VO(acac)₂ 的助氧化剂，无疑使得反应更为经济和绿色，拥有潜在的发展前景。其在合成 3-巯基吲哚和炔酮的反应中得到了满意的结果。