Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Daniele Maria Martins
Orientador(a): Benedito dos Santos Lima Neto
Banca de defesa: André Luiz Bogado, Juliana Feijó de Souza Daniel, Valdemiro Pereira de Carvalho Júnior
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
Programa de Pós-Graduação: Química
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Link de acesso: https://doi.org/10.11606/T.75.2022.tde-14092022-140359
Resumo: Nesse trabalho, um novo e eficiente pré-catalisador para metátese de olefinas foi desenvolvido. O amino complexo de Ru-dmso, fac-[RuCl2(dmap)(S-dmso)3], denominado como [RuSdmap], foi sintetizado por rota simples e com alta pureza. Sua composição foi confirmada por diferentes técnicas, tais como UV-vis, RMN, massas, análise elementar e FTIR. Durante o estudo eletroquímico, processos de isomerização do ligante S-dmso para O-dmso, mostraram que o equilíbrio é 109 vezes mais deslocado para formação da ligação RuII-Sdmso do que RuII-Odmso. A reatividade do [RuSdmap], como pré-catalisador, foi testada em reações de ROMP de norborneno (NBE). A espécie ativa na catálise foi gerada in situ quando [RuSdmap] reagiu com etil diazo acetato (EDA). Polimerizações renderam 70 % de conversão, a 25oC, e massas moleculares da ordem de 104 g mol-1. Nas condições cinéticas estudadas, a constante de iniciação foi menor que a de propagação para ROMP de NBE. Baseado nesses resultados, a proposta para o mecanismo de ROMP é que o [RuSdmap] reage com EDA para formar uma espécie metal-carbeno hexacoordenada. Essa reage com NBE e o sinergismo, entre a amina coordenada e o monômero, ativa a catálise para formação de polímero. O [RuSdmap] catalisa reações de dimerização do EDA e, na presença de NBE, mostrou-se mais seletivo para polimerização. A atividade catalítica foi aperfeiçoada com a adição de EDA e NBE ao mesmo meio reacional, deslocando o equilíbrio para formação de polímero.
id USP_6cfdb42512d3c503340b23bb6fa54d36
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-14092022-140359
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico Amine Ru-dmso complex as pre-catalyst for polymerization reaction: kinetic and mechanistic studies 2022-07-07Benedito dos Santos Lima NetoAndré Luiz BogadoJuliana Feijó de Souza DanielValdemiro Pereira de Carvalho JúniorDaniele Maria MartinsUniversidade de São PauloQuímicaUSPBR cinética de polimerização metátese metathesis polymerization kinetics pré-catalisador pre-catalyst ROMP ROMP Ru-dmso Ru-dmso Nesse trabalho, um novo e eficiente pré-catalisador para metátese de olefinas foi desenvolvido. O amino complexo de Ru-dmso, fac-[RuCl2(dmap)(S-dmso)3], denominado como [RuSdmap], foi sintetizado por rota simples e com alta pureza. Sua composição foi confirmada por diferentes técnicas, tais como UV-vis, RMN, massas, análise elementar e FTIR. Durante o estudo eletroquímico, processos de isomerização do ligante S-dmso para O-dmso, mostraram que o equilíbrio é 109 vezes mais deslocado para formação da ligação RuII-Sdmso do que RuII-Odmso. A reatividade do [RuSdmap], como pré-catalisador, foi testada em reações de ROMP de norborneno (NBE). A espécie ativa na catálise foi gerada in situ quando [RuSdmap] reagiu com etil diazo acetato (EDA). Polimerizações renderam 70 % de conversão, a 25oC, e massas moleculares da ordem de 104 g mol-1. Nas condições cinéticas estudadas, a constante de iniciação foi menor que a de propagação para ROMP de NBE. Baseado nesses resultados, a proposta para o mecanismo de ROMP é que o [RuSdmap] reage com EDA para formar uma espécie metal-carbeno hexacoordenada. Essa reage com NBE e o sinergismo, entre a amina coordenada e o monômero, ativa a catálise para formação de polímero. O [RuSdmap] catalisa reações de dimerização do EDA e, na presença de NBE, mostrou-se mais seletivo para polimerização. A atividade catalítica foi aperfeiçoada com a adição de EDA e NBE ao mesmo meio reacional, deslocando o equilíbrio para formação de polímero. In this work, a new and efficient pre-catalyst for olefin metathesis was developed. The amino Ru-dmso complex, fac-[RuCl2(dmap)(S-dmso)3], labeled [RuSdmap], was obtained by a simple synthesis route with high purity. Its composition was confirmed by different techniques, such as UV-vis, NMR, mass, elemental analysis, and FTIR. During the electrochemical study of [RuSdmap], isomerization processes of the ligand S-dmso to O-dmso showed that the equilibrium is 109 times more shifted for binding to RuII-Sdmso than the RuII-Odmso. The reactivity of [RuSdmap] was tested for ROMP reaction of norbornene (NBE). The species active in catalysis was generated in situ by reaction of [RuSdmap] with ethyl diazo acetate (EDA). Polymerizations yielded 70% of conversion at 25oC and molecular weights of 104 g mol-1. Under the conditions studied, the initiation constant is slower than the propagation constant for the ROMP of NBE. Based on these results, the ROMP mechanism proposal is that [RuSdmap] reacts with EDA to produce the hexacoordinated metal-carbene. This species reacts with NBE, and the synergistic effect between amine and monomer, activates the catalysis for polymer formation. The [RuSdmap] catalyzed the dimerization of EDA and, in the presence of NBE, showed a better selectivity for polymerization. The catalytic activity was improved by the addition of EDA and NBE, in the same reaction medium, shifting the equilibrium towards the polymer formation. https://doi.org/10.11606/T.75.2022.tde-14092022-140359info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USP2023-12-21T18:58:07Zoai:teses.usp.br:tde-14092022-140359Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-09-19T13:17:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Amine Ru-dmso complex as pre-catalyst for polymerization reaction: kinetic and mechanistic studies
title Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
spellingShingle Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
Daniele Maria Martins
title_short Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
title_full Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
title_fullStr Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
title_full_unstemmed Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
title_sort Amino complexo de Ru-dmso como pré-catalisador para reação de polimerização: estudo cinético e mecanístico
author Daniele Maria Martins
author_facet Daniele Maria Martins
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Benedito dos Santos Lima Neto
dc.contributor.referee1.fl_str_mv André Luiz Bogado
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Juliana Feijó de Souza Daniel
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Valdemiro Pereira de Carvalho Júnior
dc.contributor.author.fl_str_mv Daniele Maria Martins
contributor_str_mv Benedito dos Santos Lima Neto
André Luiz Bogado
Juliana Feijó de Souza Daniel
Valdemiro Pereira de Carvalho Júnior
description Nesse trabalho, um novo e eficiente pré-catalisador para metátese de olefinas foi desenvolvido. O amino complexo de Ru-dmso, fac-[RuCl2(dmap)(S-dmso)3], denominado como [RuSdmap], foi sintetizado por rota simples e com alta pureza. Sua composição foi confirmada por diferentes técnicas, tais como UV-vis, RMN, massas, análise elementar e FTIR. Durante o estudo eletroquímico, processos de isomerização do ligante S-dmso para O-dmso, mostraram que o equilíbrio é 109 vezes mais deslocado para formação da ligação RuII-Sdmso do que RuII-Odmso. A reatividade do [RuSdmap], como pré-catalisador, foi testada em reações de ROMP de norborneno (NBE). A espécie ativa na catálise foi gerada in situ quando [RuSdmap] reagiu com etil diazo acetato (EDA). Polimerizações renderam 70 % de conversão, a 25oC, e massas moleculares da ordem de 104 g mol-1. Nas condições cinéticas estudadas, a constante de iniciação foi menor que a de propagação para ROMP de NBE. Baseado nesses resultados, a proposta para o mecanismo de ROMP é que o [RuSdmap] reage com EDA para formar uma espécie metal-carbeno hexacoordenada. Essa reage com NBE e o sinergismo, entre a amina coordenada e o monômero, ativa a catálise para formação de polímero. O [RuSdmap] catalisa reações de dimerização do EDA e, na presença de NBE, mostrou-se mais seletivo para polimerização. A atividade catalítica foi aperfeiçoada com a adição de EDA e NBE ao mesmo meio reacional, deslocando o equilíbrio para formação de polímero.
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-07-07
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://doi.org/10.11606/T.75.2022.tde-14092022-140359
url https://doi.org/10.11606/T.75.2022.tde-14092022-140359
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.publisher.program.fl_str_mv Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv USP
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade de São Paulo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1786376830507286528