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ORCID:  http://orcid.org/0009-0005-6170-5666
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
Title: Síntese e caracterização de complexos organometálicos de Rutênio(II) como potenciais catalisadores para formação de ligações N-C
Alternate title (s): Synthesis and characterization of Ruthenium(II) organometallic complexes as potential catalysts for N-C bond formation
Author: Caetano, Bárbara Pires de Sene
First Advisor: Bogado, André Luiz
First member of the Committee: Romualdo, Lincoln Lucílio
Second member of the Committee: Guerra, Wendell
Summary: Neste trabalho, foram sintetizados e caracterizados três ligantes carbenos N-heterocíclicos (tetrafluoroborato de 1,3-dimesitilimidazólio (IMes.HBF4); tetrafluoroborato de 1,3-bis(2,6-diisopropilfenil)imidazólio (iPr.HBF4); tetrafluoroborato de 1,3-dicicloexilimidazólio (ICy.HBF4)) a partir da reação de fechamento do anel de seus respectivos doadores diimínicos com ácido tetrafluorobórico. A partir destes ligantes, foram sintetizados complexos organometálicos de fórmula geral [RuCl2(NHC)(p-cym)] partindo do precursor metálico binuclear [RuCl(µ-Cl)2(p-cym)]2 (onde p-cym = para-cimeno). Todos os compostos foram caracterizados por espectroscopia na região do ultravioleta e visível, infravermelho, ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono, análise elementar de CHN e condutividade molar iônica. Os espectros de absorção na região do ultravioleta e visível e infravermelho apresentaram resultados esperados de acordo com a literatura tanto para os ligantes quanto para os complexos. A ressonância magnética nuclear de hidrogênio foi fundamental para identificar a estrutura dos ligantes e de seus respectivos complexos. Foi possível comprovar a coordenação do ligante ao centro metálico devido a presença de duplos dubletos característicos dos hidrogênios sp² do ligante p-cym na região entre 5,5 e 4,5 ppm. Os complexos foram, posteriormente, aplicados como pré-catalisadores em reações de N-alquilação de aminas via empréstimo de hidrogênio com álcool e apresentaram boa atividade catalítica. O complexo [RuCl2(IMes)(p-cym)] apresentou melhor desempenho em ausência de base, com valor de TON de 152,0 e TOF de 6,3 h-1 e o complexo [RuCl2(iPr)(p-cym)] teve seu melhor desempenho em presença de base, com valor de TON de 226,7 e TOF de 9,4 h-1.Palavras-chave: Carbenos N-heterocíclicos, Organocatálise, Complexos de rutênio, Complexos organometálicos, Catálise Homogênea.
Abstract: In this work, three N-heterocyclic carbene ligands were synthesized and characterized from the ring-closing reaction of its corresponding diimine donors using tetrafluoroboric acid. These ligands were used to synthesize organometallic complexes of general formula [RuCl2(NHC)(p-cym)] using the metallic binuclear [RuCl(µ-Cl)2(p-cym)]2 (p-cym = para-cymene) as precursor. All compounds characterizations were performed using ultraviolet and visible spectroscopy, infrared spectroscopy, hydrogen and carbon nuclear magnetic resonance, elemental analysis and molar conductivity. Ultraviolet and visible and infrared spectra showed results according to literature for both ligands and complexes. Hydrogen nuclear magnetic resonance was fundamental to identify the structures of the ligands and its corresponding complexes. It was possible to prove the coordination of the ligand to the metallic center due to the presence of double doublets characteristic of the sp² hydrogens of the p-cym ligand in the region between 5.5 and 4.5 ppm. The complexes were Applied as pre-catalysts in reactions of N-alkylation of amines via hydrogen borrowing with alcohol and showed good catalytic activity. [RuCl2(IMes)(p-cym)] complex performed better in the absence of base, with a TON value of 152.0 and TOF of 6.3 h-1, and [RuCl2(iPr)(p-cym)] complex had its best performance in presence of base, with a TON value of 226.7 and TOF of 9.4 h-1. Keywords: N-heterocyclic carbenes, Organocatalysis, Ruthenium complexes, Organometallic complexes, Homogeneous catalysis.
Keywords: Carbenos N-heterocíclicos
Complexos organometálicos
Organocatálise
Catálise homogênea
Complexos de rutênio
N-heterocyclic carbenes
Organocatalysis
Ruthenium complexes
Organometallic complexes
Homogeneous catalysis
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::COMPOSTOS ORGANO-METALICOS
Subject: Química
Espectroscopia de ressonância magnética nuclear
Espectroscopia de infravermelho
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Quote: CAETANO, Bárbara Pires de. Síntese e caracterização de complexos organometálicos de Rutênio(II) como potenciais catalisadores para formação de ligações N-C. 2023. 77f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.413
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.413
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38931
Date of defense: 30-Jun-2023
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