Cooperative electrocatalytic alcohol oxidation: quest for an optimal mediator system

Datum: 23 juni 2017

Locatie: Campus Groenenborger, V0.08 - Groenenborgerlaan 171 - 2020 Antwerpen (route: UAntwerpen, Campus Groenenborger)

Tijdstip: 16 uur

Promovendus: Jeroen Lybaert

Promotor: Kourosch Abasspour Tehrani & Karolien De Wael

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Jeroen Lybaert - Faculteit Wetenschappen, Departement Chemie



Abstract

Duurzame organische synthese reacties worden meer en meer belangrijk. Een interessant strategie om oxidatie reacties op een milieuvriendelijke manier uit te voren is met behulp van het elektrochemisch recycleren van de katalysator.

Elektrosynthese in het algemeen, kan beantwoorden aan de principes van duurzame chemie. Het maakt gebruik van het elektron als een reagens. Het oppervlak van een elektrode is kan bij een bepaalde potentiaal een elektron toevoegen of wegnemen en kan op die manier de gewenste chemische verandering van het molecule veroorzaken. Door het directe gebruik van elektronen is het mogelijk om het gebruik van een stoichiometrische oxidanten of reductanten te vermijden en afval te voorkomen.

Drie verschillende katalytische systemen zijn onderzocht om deze te gebruiken in een elektrochemische aanpak voor de oxidatie van alcoholen.

Het eerste systeem maakt gebruik van de tetrapropylammonium perruthenate (TPAP) katalysator. Een elektrochemische studie van deze katalysator is uitgevoerd. Vervolgens is getest door middel van elektrolyse reacties of deze katalysator elektrochemische gerecycleerd kan worden. Spijtig genoeg vertoonde dit systeem een gebrek aan selectiviteit.

Vervolgens is een systeem met de Shvo katalysator en een quinone bestudeerd. In deze reactie is 2,6-dimethoxybenzoquinone de mediator die elektronen transfereert van het gereduceerde Shvo complex naar het elektrode oppervlak. Door middel van elektrochemische technieken is het type solvent, de temperatuur en de invloed van verschillende additieven bestudeerd. De elektrochemische oxidatie van hydroquinones in combinatie met de Shvo katalysator is een interessant alternatief voor een duurzame conversie van secundaire alcoholen naar ketonen.

Om  het gebruik van de elektrolyse reacties met als mediator het hydroquinone/quinone koppel te vergroten, is ook het gebruik van palladium katalysators met neocuproine als ligand onderzocht. Dit systeem is interessant omdat het bij kamer temperatuur selectief vicinale diolen kan oxideren naar het hydroxyketon.



Url: http://www.uantwerpen.be/wetenschappen