Bioinspired metal-based oxidants: selectivity in catalytic hydroxylation of aliphatic C-H bonds and insight into the reactivity of oxoiron species

Author

Dantignana, Valeria

Director

Costas Salgueiro, Miquel

Company Casadevall, Anna

Date of defense

2020-12-03

Pages

229 p.



Department/Institute

Universitat de Girona. Departament de Química

Universitat de Girona. Institut de Química Computacional i Catàlisi

Doctorate programs

Programa de Doctorat en Química

Abstract

Selective oxidation of C-H bonds is an important reaction, as it can disclose novel synthetic strategies to get functionalized products through efficient paths. Nonetheless, due to the inert character of C-H bonds, the use of powerful oxidants is needed. In addition, achieving selectivity in such reactions is difficult. In that regard, nature can be taken as inspiration, since oxidation reactions are efficiently and selectively performed by iron-dependent oxygenases. Thus, in order to develop novel methodologies, bioinspired complexes have been explored as oxidation catalysts. In this line, in this thesis hydroxylation of C-H bonds catalyzed by bioinspired iron and manganese complexes has been first investigated. Subsequently, being mechanistic understanding important for the design of efficient catalysts, high-valent oxoiron compounds have been investigated to deeper comprehend how to modulate their oxidative ability


La oxidación selectiva de enlaces C-H es una reacción importante ya que permite el desarrollo de nuevas estrategias para la síntesis de productos funcionalizados mediante procesos altamente eficientes. No obstante, debido al carácter inerte del enlace C-H, se necesitan oxidantes muy fuertes. Además, conseguir altas selectividades en estas reacciones es especialmente complicado. En este sentido, la naturaleza se puede utilitzar como fuente de inspiración ya que en los sistemas biológicos este tipo de reacciones son catalizadas con alta eficiencia y selectividad por oxigenasas dependientes de hierro. Así pues, el desarrollo de nuevas metodologías sintéticas se basa en el uso de complejos bioinspirados como catalizadores de oxidación. En esta tesis se estudia en primer lugar el uso de complejos bioinspirados de hierro y manganeso para la hidroxilación de enlaces C-H. Posteriormente se investigan compuestos hierro-oxo de alta valencia para comprender mejor sus propiedades oxidativas y poder diseñar así catalizadores más eficientes

Keywords

Enllaç C-H; Enlace C-H; C-H bond; Oxidació selectiva; Oxidación selectiva; Selective oxidation; Complexos bioinspirats; Complejos bioinspirados; Bioinspired complexes; Oxoiron species; Hidroxilació; Hidroxilación; Hydroxylation; Catalitzadors; Catalizadores; Catalysts

Subjects

546 - Inorganic chemistry

Documents

tvd_20201203.pdf

8.926Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)