High-valent iron complexes supported with tetradentate and pentadentate ligands based on the triazacyclononane scaffold

Abstract

In this work we have prepared octahedral non - heme iron species in high oxidation states. Iron (IV) - oxo and iron (IV) - imido complexes based on triazacyclononane scaffold had been synthesised and all of them had been spectroscopicaly characterised. We studied the reactivity of the oxo complexes in the oxygen atom transfer to sulfur atoms and in the abstraction of hydrogen from alkylbenzene substrates; in the case of imido complexes the transfer of imido group to sulfur atoms was studied. Moreover we studied the photolysis of iron - azide octahedral complexes to obtain high - valent iron - nitrido species. Following this procedure we achieved the synthesis of an iron (V) - nitrene species with a very high purity. We also achieved the functionalisation of C(sp2) - H bonds of arenes through diazoacetates decomposition using non - heme iron and manganese catalysts for the first time. We proposed this reaction to occur through a postulated iron - carbene species, that we failed to isolate. Despite this fact we achieved remarkable results in this reactions

En aquest treball s'han preparat espècies no - hemo octahèdriques de ferro en alts estats d'oxidació. S'han sintetitzat complexes de ferro (IV) - oxo i ferro (IV)- imido amb lligands pentadentats basats en el sistema triazaciclononà i tots ells s'han caracteritzat espectroscòpicament. S'ha estudiat la reactivitat dels oxo en la transferència d'àtom d'oxigen a sulfurs i abstracció d'hidrògen en alquilbenzens; en el cas dels complexes imido s'ha analitzat la transferència del grup imido a sulfurs. A més s'ha estudiat la fotòlisi de complexes octahèdrics no - hemo de ferro - azida per a l'obtenció d'espècies ferro - nitrè en alts estats d'oxidació. Amb aquesta metodologia s'ha aconseguit preparar una espècies ferro (V) - nitrè amb una puresa molt alta. També s'ha aconseguit la funcionalització d'enllaços C(sp2) - H d'arens mitjançant la descomposició de diazoacetats utilitzant per primera vegada catalitzadors no - hemo de ferro i manganès. Aquesta reacció s'ha suggerit que funciona a través d'espècies ferro - carbè que no s'ha pogut aïllar. Malgrat aquest fet s'han obtingut resultats molt remarcables en aquestes reaccions