Reducción de nitratos y perclorados mediante un complejo dinuclear de Mo

Área de la Ciencia:

• Química de coordinación
• Química del medio ambiente
• Catálisis

Sus antecedentes:

• El nitrato y el perclorato son contaminantes estables y solubles del agua subterránea.
• La reducción microbiana de estos aniones involucra enzimas que contienen molibdeno.
• Se pensó que un complejo monomérico Mo (VI) previamente estudiado, [Mo^VI O_2 (L^Br) (MeOH) ] (1), formaba un subproducto dinuclear inactivo de Mo (V), [Mo_2O_3 (L^Br) _2 (THF) ] (2).

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar el complejo dinuclear Mo(V) 2.
• Investigar la reactividad catalítica del complejo 2 con nitrato y perclorato.
• Explorar el efecto del escandio (III) como cocatalizador en estas reacciones.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización completa (espectroscópica, cristalográfica) del complejo dinuclear Mo
• Estudios catalíticos que incluyen reacciones de transferencia de átomos de oxígeno (OAT) con DMSO y PPh3.
• Evaluación de la catálisis de reducción de nitratos y perclorados por el complejo 2, con y sin Sc^3+.

Principales resultados:

• El complejo dinuclear Mo(V) 2 fue sintetizado y caracterizado con éxito.
• Contrariamente a las expectativas, el complejo 2 es catalíticamente activo, mediando la OAT de DMSO a PPh3.
• El complejo 2 reduce efectivamente tanto el nitrato (dos pasos de OAT por NO3-) como el perclorato (cuatro pasos de OAT por ClO4-), dando N2O y Cl-, respectivamente.
• El escandio (III) acelera significativamente la reducción del perclorato, pero tiene un efecto menor en la reducción del nitrato.

Conclusiones:

• El complejo dinuclear Mo(V) 2 es un catalizador homogéneo versátil para las reacciones de transferencia de átomos de oxígeno.
• El complejo 2 demuestra un potencial significativo para la remediación reductora de los contaminantes de nitrato y perclorato de las aguas subterráneas.
• La actividad catalítica del complejo 2 desafía las suposiciones anteriores sobre su papel como subproducto inactivo.