The oxidative cleavage reaction of vicinal diols to obtain carbonyl compounds is important and widely used in organic synthesis and in the valorization of biomass. Typically this reaction is carried out with stoichiometric oxidants and involves a high formation of by-products. To overcome this problem, in our laboratory, an effective catalytic system based on vanadium (V) aminotrifenotates has been developed able to promote the oxidative cleavage of the C-C bond in vicinal diols under thermal conditions (toluene at 100 ° C) and using oxygen as the primary oxidant. In this thesis work, the aerobic oxidative cleavage of aliphatic diols was studied using the same catalytic system activated by visible light. The reactions were carried out at 11°C, in acetonitrile or anisole, in the presence of 10% catalyst loading, and in most cases led to complete conversion in the products with higher selectivities than the thermal system.

La reazione di scissione ossidativa di dioli vicinali per ottenere composti carbonilici è importante e largamente utilizzata in sintesi organica e nella valorizzazione di biomasse. Tipicamente questa reazione è condotta con ossidanti stechiometrici e comporta un'elevata formazione di sottoprodotti. Per ovviare a questo problema nel nostro laboratorio è stato sviluppato un sistema catalitico efficace basato su amminotrifenotati di vanadio(V) in grado di promuovere la scissione ossidativa del legame C-C in dioli vicinali in condizioni termiche (toluene a 100°C) e usando ossigeno come ossidante primario. In questo lavoro di tesi è stata studiata la scissione ossidativa aerobica di dioli alifatici utilizzando lo stesso sistema catalitico attivato con luce visibile. Le reazioni condotte a 11°C, in acetonitrile o anisolo, in presenza del 10% di catalizzatore, hanno portato nella maggior parte dei casi a completa conversione nei prodotti con selettività maggiori rispetto al sistema termico.

Scissione ossidativa aerobica fotoindotta di 1,2-dioli con catalizzatori di vanadio

LANARO, ENRICO
2021/2022

Abstract

The oxidative cleavage reaction of vicinal diols to obtain carbonyl compounds is important and widely used in organic synthesis and in the valorization of biomass. Typically this reaction is carried out with stoichiometric oxidants and involves a high formation of by-products. To overcome this problem, in our laboratory, an effective catalytic system based on vanadium (V) aminotrifenotates has been developed able to promote the oxidative cleavage of the C-C bond in vicinal diols under thermal conditions (toluene at 100 ° C) and using oxygen as the primary oxidant. In this thesis work, the aerobic oxidative cleavage of aliphatic diols was studied using the same catalytic system activated by visible light. The reactions were carried out at 11°C, in acetonitrile or anisole, in the presence of 10% catalyst loading, and in most cases led to complete conversion in the products with higher selectivities than the thermal system.
2021
Photoinduced aerobic oxidative cleavage of 1,2-diols with vanadium catalysts
La reazione di scissione ossidativa di dioli vicinali per ottenere composti carbonilici è importante e largamente utilizzata in sintesi organica e nella valorizzazione di biomasse. Tipicamente questa reazione è condotta con ossidanti stechiometrici e comporta un'elevata formazione di sottoprodotti. Per ovviare a questo problema nel nostro laboratorio è stato sviluppato un sistema catalitico efficace basato su amminotrifenotati di vanadio(V) in grado di promuovere la scissione ossidativa del legame C-C in dioli vicinali in condizioni termiche (toluene a 100°C) e usando ossigeno come ossidante primario. In questo lavoro di tesi è stata studiata la scissione ossidativa aerobica di dioli alifatici utilizzando lo stesso sistema catalitico attivato con luce visibile. Le reazioni condotte a 11°C, in acetonitrile o anisolo, in presenza del 10% di catalizzatore, hanno portato nella maggior parte dei casi a completa conversione nei prodotti con selettività maggiori rispetto al sistema termico.
Dioli
Vanadio
Fotocatalisi
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