Carborane compounds as efficient light-driven in oxidation catalysis

Author

Guerrero Troyano, Isabel

Director

Romero García, Isabel

Teixidor i Bombardó, Francesc

Date of defense

2022-03-13

Pages

238 p.



Department/Institute

Universitat de Girona. Departament de Química

Institut de Ciència de Materials de Barcelona

Doctorate programs

Programa de Doctorat en Química

Abstract

This thesis studies the behavior of different metallacarboranes such as Na[Co(C2B9H11)2] Na[1] and their chlorinated derivatives, Na[3,3’-Co(8-Cl-1,2-C2B9H10)2] Na[Cl2-1] i Na[3,3’-Co(8,9,12-Cl3-1,2-C2B9H8)2] Na[Cl6-1], as photoredox catalysts in the oxidation of different alcohols and alkenes in aqueous media, which take place through single-electron transfer (SET) processes. In the major part of the catalytic experiments, high yield and selectivity values (>99%) have been obtained, even reducing the catalyst load. These results have been possible thanks to the high solubility of the catalysts in water, their high oxidizing power of the CoIV/III redox couple, their lack of fluorescence on excitation, and the surfactant behavior of the catalyst. Additionally, the metallacarboranes were easily recovered by precipitation on addition of [NMe4]Cl. Based on the results obtained, a mechanism for the photoredox catalytic procedure was proposed


En aquesta tesi s’estudia el comportament de diferents metal·lacarborans com Na[Co(C2B9H11)2] Na[1] i els seus derivats clorats, Na[3,3’-Co(8-Cl-1,2-C2B9H10)2] Na[Cl2-1] i Na[3,3’-Co(8,9,12-Cl3-1,2-C2B9H8)2] Na[Cl6-1], com a catalitzadors fotoredox en l’oxidació de diferents alcohols i alquens en medi aquós, que tenen lloc a través de processos single-electron transfer (SET). A la major part dels experiments catalítics, es van obtenir alts valors de rendiment i selectivitat (>99%), inclús reduint la càrrega del catalitzador. Aquests resultats han estat possibles gràcies a l’alta solubilitat dels catalitzadors en aigua, al seu alt poder oxidant del parell redox CoIV/III, a la seva manca de fluorescence en l’excitació, i al comportament surfactant del catalitzador. Addicionalment, els metal·lacarborans van poder ser recuperats fàcilment mitjançant precipitació en afegir [NMe4]Cl. Basat en els resultats obtinguts, es va proposar un mecanisme per al procés catalític fotoredox.

Keywords

Metal·lacarborans; Metalacarboranos; Metallacarboranes; Fotooxidació; Fotooxidación; Photooxidation; Fotoquímica; Photochemistry; Catàlisi homogènia; Catálisis homogénea; Homogeneous catalysis; Catàlisi heterogènia; Catálisis heterogénea; Heterogeneous catalysis; Catàlisi fotoredox cooperativa; Catálisis fotoredox cooperativa; Cooperative photoredox catalysis; Nanopartícules; Nanopartículas; Nanoparticles

Subjects

546 - Inorganic chemistry

Note

Cotutela Universitat de Girona i Institut de Ciència de Materials de Barcelona, UAB

Documents

tigt_20220313.pdf

12.49Mb

 

Rights

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

This item appears in the following Collection(s)