Nuevas estrategias para la oxidación directa de benceno a fenol mediante catálisis micelar en condiciones aeróbicas

Abstract

Esta Tesis Doctoral está enfocada al desarrollo de sistemas catalíticos capaces de inducir la hidroxilación directa de benceno para dar fenol empleando oxígeno atmosférico como oxidante. La Memoria se divide en tres Capítulos. Los resultados del Capítulo I y Capítulo III están a la espera de protección intelectual mediante patente. En el segundo Capítulo se ha explorado la capacidad de diversos complejos de cobre para promover la hidroxilación directa de benceno a fenol bajo condiciones suaves en una disolución acetonitrilo-agua. Capitulo I. Oxidación Directa de Benceno a Fenol Catalizada por Vanadio en Medios Micelares. Los resultados correspondientes a este Capítulo están a la espera de protección intelectual mediante patente. Capitulo II. Oxidación Directa de Benceno a Fenol Inducida por Cobre. Dado que el cobre es de uno de los centros metálicos más empleados para promover reacciones de oxidación, en este Capítulo se ha evaluado la capacidad de diferentes complejos de cobre (I) con ligandos tris(pirazolil)borato, TpxCuL para inducir la oxidación de benceno con O2 en condiciones suaves con el objeto de formar fenol. La reacción de oxidación de benceno en presencia del complejo TpBr3Cu(NCCH3) conduce a la formación de fenol de manera selectiva y en cantidades sub-estequiométricas a temperaturas muy suaves y en mezclas acetonitrilo-agua. La presencia de ácido ascórbico como fuente de protones y electrones ha sido esencial para que la reacción se lleve a cabo. Estos resultados han sido publicados en Organometallics 2022, 41, 1892. Capitulo III. Del Laboratorio a la Industria. Los resultados correspondientes a este Capítulo están a la espera de protección intelectual mediante patente. (Período de embargo finalizado)

This Doctoral Thesis is focused on the development of catalytic systems able to induce the direct benzene hydroxylation to give phenol using atmospheric oxygen as an oxidant. The report is divided into three chapters. The results shown in the Chapter I and Chapter III are pending of intellectual protection by patent. In the second chapter, we have studied the ability of various copper complexes to promote the direct hydroxylation of benzene to phenol under mild conditions in an acetonitrile-water solution. Chapter I. Direct Benzene Oxidation to Phenol Catalyzed by Vanadium in Micellar Media. The results shown in this Chapter are pending of intellectual protection by patent. Chapter II. Direct Benzene Oxidation to Phenol Induced by Copper. Since copper is one of the metal centers most used to promote oxidation reactions, this chapter has evaluated the ability of different copper (I) complexes with tris(pyrazolyl)borate ligands, TpxCuL, to induce benzene oxidation with O2 under mild conditions in order to form phenol. The benzene oxidation reaction in the presence of the TpBr3Cu(NCCH3) complex as catalyst leads to the selective formation of phenol and in sub-stoichiometric amounts at very mild temperatures and in acetonitrile-water mixtures. The presence of ascorbic acid as a source of protons and electrons has been essential for the reaction to take place. These results have been published in Organometallics 2022, 41, 1892. Chapter III. From the Laboratory to the Industry. The results shown in this Chapter are pending of intellectual protection by patent. (Embargo period has expired)