Development of new reusable materials based on Ru complexes with catalytic activity for olefin epoxidation and nitrile hydration

Abstract

In this thesis we present the synthesis and characterization of different types of ruthenium complexes containing N-donor ligands together with dmso, Cl and H2O ligands, along with their complete characterization through spectroscopic and electrochemical techniques. The complexes have been evaluated as catalysts for olefin epoxidation and nitrile hydration in homogeneous phase. On the other hand, taking into account the importance and advantages of the heterogeneous catalysis, we have carried out the immobilization of some of these complexes on silica-type supports and we have evaluated their catalytic activity, comparing them with the analogous homogeneous systems. It is outstanding the activity of complexes with dmso and pyrazolyl ligands in nitrile hydration to the amide products using water as solvent. The heterogeneous Ru-OH2 systems have been tested in olefin epoxidation and have been reused for several runs maintaining high values of selectivity for the epoxide.

En aquesta tesi es presenta la síntesi de diferents tipus de complexos de ruteni que contenen lligands N-donadors en combinació amb lligands dmso, Cl i H2O, i la seva completa caracterització mitjançant tècniques espectroscòpiques i electroquímiques. Els complexos han estat avaluats com a catalitzadors en epoxidació d'olefines i hidròlisi de nitrils en fase homogènia. Per altra banda, tenint en compte la importància i els avantatges de la catàlisi heterogènia, s’ha dut a terme la immobilització d’alguns d’aquests complexos sobre suports tipus sílice i se n'ha avaluat l'activitat catalítica, comparant-los amb els anàlegs en fase homogènia. És destacable l'activitat dels complexos amb lligands dmso i pirazole en la hidròlisi de nitrils a amides en aigua com a dissolvent. Els sistemes Ru-OH2 heterogenis s'han avaluat en l'epoxidació d'olefines i s'han pogut reutilitzar durant diversos cicles mantenint alts valors de selectivitat per l'epòxid.