DERIVATI EMODINA KOT FOTOKATALIZATORJI ZA REDUKCIJE ARIL HALIDOV IN OKSIDACIJE SULFIDOVGabrovec, Katja (Avtor) Iskra, Jernej (Mentor) fotokatalizaemodinredoks procesikisikoksidacijanaravno barvilootokataliza je obetaven način za učinkovito pretvarjanje sončne energije v kemijsko. V zadnjem času se vse več pozornosti namenja ohranjanju planeta, med cilji trajnostnega razvoja je tudi razširjena uporaba dostopne in čiste energije (npr. sončna energija). Naravni antrakinon emodin je obarvana spojina s široko biološko aktivnostjo. Antrakinonsko jedro emodina prav tako predstavlja zanimivo izhodišče za nadaljnje modifikacije z različnimi funkcionalnimi skupinami. V okviru magistrskega dela smo proučili uporabo derivatov emodina kot fotoredoks katalizatorjev za redukcije aril halidov, oksidacije sulfidov in hidroksiliranje arilboronskih kislin. Raziskali smo tudi vpliv topil in ostalih parametrov na posamezen reakcijski sistem. V prvem delu magistrskega dela smo raziskali ariliranje 2-bromobenzonitrila z N-metilpirolom. Kot fotokatalizator smo uporabili emodin in njegove derivate. Kot najustreznejši fotokatalizator se je izkazal nemodificiran emodin. Pri zamenjavi heterocikličnega reagenta s pirolom, N-fenilpirolom, indolom, furanom in tiofenonom, smo ugotovili, da le pri pirolu ni prišlo do otežene identifikacije produktov. Prešli smo tudi na druge bromo-, kloro- in jodo-aromate in pri nekaterih substratih z elektron akceptorskimi substituenti dobili dobre pretvorbe. Težavna izolacija in čiščenje produktov sta nam preprečila pridobitev čistih končnih produktov. Drug del magitrske naloge je bil namenjen sintezi sulfoksidov iz sulfidov z uporabo oksidanta kisika in fotokatalizatorja emodina. Za kvantitativno pretvorbo smo potrebovali le 0,1 mol% fotokatalizatorja v primeru sulfidov z elektron donorskimi substituenti in 2 mol% katalizatorja v primeru sulfidov z elektron privlačnimi substituenti. Derivati emodina so se izkazali za prav tako primerne fotokatalizatorje za ta reakcijski sistem. Uporabljen molekularni kisik predstavlja zeleni oksidant, saj ne povzroča nastanka velikih količin strupenih produktov. Pokazali smo, da je naša metoda oksidacije selektivna za nastanek sulfoksida. Le pri oksidaciji dibenzil sulfida smo kot stranski produkt opazili majhne količine benzaldehida in benzojske kisline, pri ostalih sulfidih pa le pri določenih reakcijskih pogojih majhne količine sulfona. V zadnjem delu magistrske naloge smo raziskali možnosti fotokatalitskega hidroksiliranja arilboronskih kislin z emodinom. Optimizirali smo sintezo fenola iz benzenboronske kisline z uporabo 5 mol% fotokatalizatorja. Tudi pri hidroksiliranju smo uporabili molekularni kisik kot oksidant. Reakcijske pogoje za hidroksiliranje lahko uporabimo na arilboronskih kislinah z elektron donorskimi kot tudi z elektron privlačnimi substituenti. Boljšo selektivnost smo opazili pri arilboronskih kislinah z elektron privlačnimi susbtituenti (ciano, 4-(trifluorometil)).20232023-04-24 10:10:00Magistrsko delo/naloga145594sl