Materials híbrids orgànico-inorgànics derivats de bipiridines i de sals d'imidazoli. Aplicacions en catàlisi

Abstract

La present Tesi Doctoral es basa en la preparació, caracterització i assaig de catalitzadors suportats. Els materials preparats són híbrids orgànico-inorgànics derivats de silici. S'han utilitzat diferents mètodes de preparació, principalment el procés sol-gel. En primer lloc, s'han obtingut materials derivats d'un complex de Pd de tipus bipiridínic que s'han utilitzat com a catalitzadors en reaccions de Suzuki, Heck i Sonogashira, mostrant una elevada activitat i un bon reciclatge. També s'han sintetitzat materials derivats de sals d'imidazoli i de dihidroimidazoli que ens han permès, per una banda, preparar complexos de Ru suportats derivats de catalitzadors de Grubbs. Aquests catalitzadors s'han assajat en reaccions de ring closing metathesis de diens i enins. L'activitat i el reciclatge en aquest cas van ser baixos. Els mateixos híbrids orgànico-inorgànics, juntament amb Pd(OAc)2, s'han assajat en reaccions de Suzuki, Heck i Sonogashira, amb una bona activitat i s'han pogut reutilitzar. Finalment, aquests materials han resultat ser actius i reciclables com a organocatalitzadors en condensacions de Knoevenagel. Amb els lligands bi- i trisililats derivats de sals d'imidazoli amb cadenes hidrocarbonades llargues s'ha estudiat l'autoestructuració de materials híbrids orgànico-inorgànics. Algunes de les sals d'imidazoli no sililades que s'han sintetitzat han resultat ser cristalls líquids iònics. S'han estudiat les seves propietats mesomòrfiques i les seves possibles aplicacions.

The present Doctoral Thesis is based on the preparation, characterization and assay of supported catalysts. We focused on organic-inorganic hybrid silica materials. Different methods have been used in the preparation of these materials, mainly the sol-gel process. Firstly, materials derived from a bipyridinic Pd complex have been obtained which have been tested as catalysts in Suzuki, Heck and Sonogashira reactions, showing a high activity and a good recycling. Materials derived from imidazolium and dihydroimidazolium salts have been also synthesized which serve us to prepare Ru supported complexes derived from Grubbs catalysts. These catalysts have been tested in diene and enyne ring closing metathesis reactions. The activity and recycling in this case was low. The same organic-inorganic hybrid materials, with Pd(OAc)2, have been tested in Suzuki, Heck and Sonogashira reactions, with a good activity and they have been reused. Finally, these materials were active and recyclable as organocatalysts in Knoevenagel condensations. The self-structuration of new organic-inorganic hybrid materials prepared with bis- and trisilylated ligands derived from imidazolium salts with long hydrocarbonated chains have been studied. Some of the non-silylated imidazolium salts were ionic liquid crystals. Their mesomorphic properties and their possible applications have been studied.