Fotocatalizadores de Ir(III) soportados en polinorbornenos de adición vinílica: síntesis y evaluación de su reciclabilidad

Abstract

En este trabajo se sintetiza un fotocatalizador de Ir(III) soportado del tipo [Ir(ppy)2(bpy)]PF6 (ppy = 2-(2’-piridil)fenil; bpy = 2,2’bipiridina) anclado a un soporte insoluble formado por polinorbornenos de adición vinílica (VA-PNB) mediante una reacción tipo click para su uso y reciclaje en reacciones fotocatalíticas. El VA-PNB utilizado como soporte es transparente a la radiación visible y es robusto química y térmicamente, condiciones ideales para ser utilizado como soporte de fotocatalizadores. El triazol que se forma en el anclaje es un grupo funcional estable químicamente y que no absorbe luz visible por lo que es adecuado para el soporte del fotocatalizador. Se ha realizado un pequeño estudio de la capacidad catalítica del catalizador soportado en diferentes reacciones fotocatalíticas previamente estudiadas que muestra que es activo y en la mayoría de los casos tiene una reactividad similar a la de un catalizador análogo que actúa en disolución (homogéneo). Finalmente se hace un estudio de la capacidad de reciclaje del catalizador soportado en la reacción de adición de cloruro de tosilo a estireno y en la carboarilación de 1,1-difenileteno con haluros de arilo y CO2. En ambos casos se produce una desactivación parcial del catalizador. Existe pérdida de metal en cada ciclo (8-3 %) pero esta cantidad no es suficiente para explicar la disminución de la actividad por lo que ha de existir otro mecanismo adicional de desactivación.

In this work, a supported Ir(III) photocatalyst of the type [Ir(ppy)2(bpy)]PF6 (ppy = 2-(2'-pyridyl)phenyl; bpy = 2,2'-bipyridine) is synthesized and anchored to an insoluble support formed by vinyl addition polynorbornenes (VA-PNB) through a click-type reaction for its use and recycling in photocatalytic reactions. The VA-PNB used as a support is transparent to visible radiation and is chemically and thermally robust, making it ideal for use as a photocatalyst support. The triazole formed in the anchoring is a chemically stable functional group that does not absorb visible light, making it suitable as a linker between the photocatalyst and the polymeric support. A small study has been conducted on the catalytic capacity of the supported catalyst in different previously studied photocatalytic reactions, showing that it is active and, in most cases, exhibits similar reactivity to that of a catalyst acting in solution (homogeneous). Finally, a study is conducted on the recycling capacity of the supported catalyst in the tosyl chloride addition reaction to styrene and the carboarylation of 1,1-diphenylethylene with aryl halides and CO2. In both cases, partial deactivation of the catalyst occurs. There is some metal loss in each cycle (8-3%), but this amount is not enough to explain the decrease in activity, suggesting the existence of an additional deactivation mechanism.