Ruthenium complexes with N/C-donor ligands redox catalysts for water oxidation and the epoxidation of alkenes

摘要

Un dels reptes més ambiciosos que té avui en dia la comunitat científica és millorar el coneixement de la reacció d'oxidació de l'aigua que dóna lloc a oxigen, protons i electrons. D'altra banda els epòxids son intermedis de reaccions diverses en la indústria química, particularment per a la síntesi de diversos polímers i "fine chemicals" com ara productes farmacèutics, additius alimentaris o fragàncies. Els aquo complexes mononuclears i dinuclears de ruteni amb lligands polipiridílics han estat estudiats a fons pel nostre grup de recerca i d'altres, convertint-se en catalitzadors útils per a l'oxidació d'aigua i per a l'epoxidació d'alquens. Aquesta tesi vol presentar i discutir els següents temes relacionat: 1.La immobilització de dos nous complexes moleculars del tipus "Ru-Hbpp" capaços d'oxidar aigua, sobre òxids metàl·lics com són el TiO2 i el SiO2 així com fent ús del polímer Nafion per tal d'assolir l'objectiu final de construir una cel·la foto-electroquímica. El comportament catalític d'aquests nous sistemes serà discutit i comparat tant amb les espècies homòlogues moleculars com amb d'altres sistemes similars. 2.La síntesi i caracterització d'un complex dinuclear de ruteni que conté un lligand pont amb disposició bis-facial. La seva reactivitat envers l'oxidació d'aigua i d'olefines i la discussió comparant amb sistemes ja descrits a la literatura també formen part d'aquesta secció. 3.En aquest capítol s'ha plantejat la síntesi d'una nova família de lligands híbrids tetradentats capaços de coordinar el ruteni tant per N com per C, camp en el que se n'han fet diversos avanços. Així mateix descrivim un nou complex dinuclear de ruteni contenint un d'aquests nous lligands. 4.La preparació i caracterització tant espectroscòpica com electroquímica d'una família de complexos que tenen com a fórmula general [RuII(PY4Im)(X)]n+ (X = Cl, n = 1 or X = H2O, n = 2), on PY4Im és el lligand pentadentat 1,3-bis(bis(2-piridil)metil)imidazol-2-ilidè. En aquest apartat també es descriurà l'estudi catalític d'aquestes noves espècies envers l'oxidació d'aigua i alquens.