small fed

First-Row Transition Metal-Catalyzed Dehydrogenation Reactions

I afhandlingen beskrives to projekter, der begge involverer fraspaltning at brint fra primære alkoholer ved hjælp at billige metalkatalysatorer. Normalt katalyseres reaktioner med brint at dyre metaller fra gruppen at platinmetaller, og der er derfor stor interesse for at finde billigere alternativer.

I det første projekt er zink oxid blevet udviklet som katalysator til at omdanne primære alkoholer til carboxylsyrer i tilstedeværelse at kalium hydroxid. Med en pris på kun $1/kg udgør zink oxid en at de absolut billigste katalysatorer inden for feltet. Reaktionen er blevet optimereret og anvendt på en række forskellige benzyliske og alifatiske alkoholer. Ligeledes er den frigjorte brint blevet opsamlet og identificeret. Mekanismen for reaktionen er blevet undersøgt med støkiometriske eksperimenter, som indikerer, at et zink alkoxid dannes og derefter dekomponerer til et zink hydrid og et aldehyd. Sidstnævnte kan efterfølgende i tilstedeværelse at base omdannes til carboxylsyren.

I det andet projekt er et jern kompleks med en simpel salen ligand blevet udviklet til at katalysere omdannelsen at alkoholer og aminer til iminer ved fraspaltning at brint og vand. Igen er reaktionen blevet optimeret og anvendt pa en række forskellige alkoholer og aminer. Mekanismen er blevet studereret med deuterium-mærkede substrater, som viste, at deuterium blev indført i både produktet og i katalysatoren. Ligeså katalyseres reaktionen også af det tilsvarende jern kompleks med en reduceret salen ligand. Det formodes derfor, at salen liganden reduceres i løbet at reaktionen, og det herved fremkommende jern kompleks fraspalter brint fra alkoholen ved at overføre begge hydrogenatomer samtidigt til komplekset, hvorfra de efterfølgende frigives.

Artikel Fab Mon

Fab Monda

Supervisors
Robert Madsen
rm@kemi.dtu.dk

Mads H. Clausen 
mhc@kemi.dtu.dk