Complejos de Fe(III) fotoactivos de pirileno para la oxidación aeróbica de p-xileno impulsada por la luz

Área de la Ciencia:

• Química de Coordinación
• Fotoquímica
• Síntesis Orgánica

Sus antecedentes:

• Los complejos de hierro sirven como modelos biomiméticos para los sitios activos de las enzimas en transformaciones oxidativas.
• La activación fotoquímica de complejos de hierro para catálisis se explora menos que la activación térmica.

Objetivo del estudio:

• Investigar la activación fotoquímica de complejos de iron(III) pirileno para la oxidación aeróbica de p-xileno bajo luz visible.
• Comprender el papel del ligando haluro (X) en la actividad fotoquímica y el mecanismo de reacción.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de complejos de iron(III) pirileno ([Fe(III)(X)2pirileno]X).
• Análisis espectroscópicos (UV-Vis), cálculos de Teoría de Funcionales de Densidad (DFT) y TD-DFT dependientes del tiempo.
• Evaluación de la actividad catalítica en la oxidación aeróbica de p-xileno bajo luz visible.
• Estudios cinéticos y espectroscopía de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR).

Principales resultados:

• Los complejos de iron(III) pirileno exhiben absorción extendida en la región visible, permitiendo la activación fotoquímica.
• La activación fotoquímica puede inducir la escisión homolítica del enlace Fe-X.
• El complejo de bromuro (1b) demostró alta actividad, produciendo selectivamente p-tolualdehído.
• Los complejos de cloruro (1a) y triflato (1c) mostraron una actividad mínima.
• Se propuso la generación de radicales (Br•) a través de un mecanismo de transferencia de átomos de hidrógeno (HAT), respaldado por cálculos de BDFE y datos de EPR.

Conclusiones:

• La actividad fotoquímica de los complejos de iron(III) pirileno depende de la naturaleza del ligando X.
• Los radicales de bromo generados a partir del complejo de bromuro son intermedios clave en la oxidación de p-xileno.
• Este estudio proporciona una base para el desarrollo de procesos de oxidación sostenibles impulsados por la luz utilizando complejos de hierro.