Immobilization of β halogenated ironporphyrin in the silica matrix by the sol–gel process

Abstract:The synthetic versatility and the potential application of metalloporphyrins (MP) in different fields have aroused researchers' interest in studying these complexes, in an attempt to mimic biological systems such as cytochrome P-450. Over the last 40 years, synthetic MPs have been mainly used as catalysts for homogeneous or heterogeneous chemical reactions. To employ them in heterogeneous catalysis, chemists have prepared new MP-based solids by immobilizing MP onto rigid inorganic supports, a strategy that affords hybrid inorganic-organic materials. More recently, materials obtained by supramolecular assembly processes and containing MPs as building blocks have been applied in a variety of areas, like gas storage, photonic devices, separation, molecular sensing, magnets, and heterogeneous catalysis, among others. These coordination polymers, known as metal-organic frameworks (MOFs), contain organic ligands or complexes connected by metal ions or clusters, which give rise to a 1-, 2-or 3-D network. These kinds of materials presents large surface areas, Brønsted or redox sites, and high porosity, all of which are desirable features in catalysts with potential use in heterogeneous phases. Building MOFs based on MP is a good way to obtain solid catalysts that offer the advantages of bioinspired systems and zeolitic materials. In this mini review, we will adopt a historical approach to present the most relevant MP-based MOFs applicable to catalytic reactions such as oxidation, reduction, insertion of functional groups, and exchange of organic functions. OPEN ACCESS

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“…Zeolites [56,57,58], silicas, mineral clays, and lamellar compounds are examples of the interesting catalyst supports used [56,59,60,61,62,63].…”

Section: Metalloporphyrins As Bioinspired Systemsmentioning

confidence: 99%

Chemical Reactions Catalyzed by Metalloporphyrin-Based Metal-Organic Frameworks

et al. 2013

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“…With synthetic iron porphyrins, the situation is complicated by the oxidative instability of the porphyrin ring and the extreme thermodynamic stability of the μ-oxo ferric dimer which often forms under the reaction conditions employed − and attaching the porphyrin to a solid support. − The vast majority of studies on oxygen insertion reactions catalyzed by synthetic iron porphyrins have employed oxidants such as iodosylbenzene, ,− organic peracids, − or hydrogen peroxide − as both the oxidizing agent and the oxygen source. Almost two decades ago, however, Groves and Gilbert demonstrated that olefin epo...…”

mentioning

confidence: 99%

Electrochemical Olefin Epoxidation Employing an Iron(IV)Porphyrin/Trisbipyridineruthenium(III) Polymer Catalyst

2005

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A porphyrin molecule containing four meso-appended 2,2'-bipyridyl ligands has been prepared. Each bipyridine is attached to the porphyrin core at the 4-position (pseudo-para to one of the pyridine nitrogens). Subsequently, each of the four bipyridines was complexed with a RuL2(2+) moiety and iron coordinated in the porphyrin core. When L = 4-vinyl-4'-methyl-2,2'-bipyridine, reduction of the ruthenium centers resulted in the formation of robust electroactive polymer films which deposited on the electrode surface. In the presence of aqueous acid, these films electrocatalytically epoxidize cyclohexene at positive potentials from the formal iron(IV) oxidation state. Although product analysis has only been conducted for cyclohexene, the catalytic activity extends to a large variety of olefins including ethylene and propylene.

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“…Neste contexto, nosso grupo de pesquisa tem preparado e testado a atividade catalítica de vários materiais ao longo dos anos. Os estudos iniciaram com as metaloporfirinas imobilizadas em superfícies de sílica (i, iv e v) (IAMAMOTO et al, 1994;IAMAMOTO et al, 1995;IAMAMOTO et al, 1997;PRADO-MANSO et al, 1999), passando em seguida para uma classe de materiais de encapsulamento pelo método solgel e em matriz de zeólitas (iii e vi) APARECIDA VIDOTO et al, 2002;MOREIRA et al, 2005;SKROBOT et al, 2005) (LEE et al, 2009;SHULTZ et al, 2009;CHEN et al, 2012;NAKAGAKI et al, 2013), que são materiais sólidos formados pela extensão de uma rede de íons metálicos (ou clusters) coordenados à moléculas orgânicas multidentadas (CORMA et al, 2010).…”

Section: Figuraunclassified

Síntese e caracterização de metaloporfirinas imobilizadas em SBA-15 como catalisadores biomiméticos na oxidação de hidrocarbonetos

Zanatta¹

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Primeiramente agradeço a Deus pelo dom da vida, e por ter soprado ventos em meu caminho que me trouxeram para Ribeirão Preto, onde fiz grandes amizades e conheci pessoas incríveis. À meus pais, que me apoiaram em decisões importantes que tive de tomar. Vocês são um exemplo para mim! À Melina, minha namorada e futura esposa, por ser uma grande companheira. Obrigado por todo amor, carinho, compreensão e por dividir sua vida comigo. Eu te amo muito! À professora Yassuko, pela acolhida, pelas discussões e contribuições que tem feito à minha formação acadêmica. Muito obrigado! À todos os amigos do Um agradecimento especial ao PC e ao Sky, que sempre foram muito atenciosos e demonstraram muita disposição em me ajudar nos trabalhos acadêmicos. É bom ter pessoas como vocês por perto, obrigado por tudo! Ao professor José Maria, por pelas análises de BET.Enfim, a todos, muito obrigado. RESUMOAs metaloporfirinas (MeP) cloreto de 5,10,15,20-tetra(pentafluorofenill)porfirina de manganês (III) e ferro (III) (Mn III P e Fe III P) foram imobilizadas em matriz de sílica híbrida mesoporosa do tipo SBA-15. Os grupos silanóis da SBA-15 foram modificados com (3-aminopropil)trietoxissilano (APTES) e (3-aminopropil)dietoximetilsilano (APDES), que após a imobilização das metaloporfirinas geraram os catalisadores FeP-APSBA, FeP-APMSBA, MnP-APSBA e MnP-APMSBA. Um terceiro tipo de material foi preparado a partir da ligação de grupos trimetilsilil (TMS) nos catalisadores FeP-APSBA e MnP-APSBA, gerando outros dois catalisadores que foram denominados FeP-APSBA-TMS e MnP-APSBA-TMS. Os materiais foram caracterizados por FTIR, RD UV-Vis, TG/TGA MEV, MET e isotermas de adsorção e dessorção de N 2 (BET/BJH). Para analisar a natureza da interação solvente-superfície nos materiais, foram determinadas medidas goniométricas de energia livre de superfície. Os catalisadores foram estudados na oxidação dos substratos (Z)-ciclo-octeno e ciclohexano, utilizando iodosilbenzeno (PhIO) como espécie doadora de oxigênio a fim de avalia-los como biomiméticos do citocromo P450. Os parâmetros estruturais foram comparados aos resultados catalíticos frente à formação da gaiola de solvente e das espécies intermediárias de alta valência, Fe IV (O)P +. e Mn V (O)P e estudar como esses fatores afetam o rendimento e a seletividade das reações catalisadas. As MeP-SBA's apresentaram uma faixa de rendimento de 88 a 47 % para epoxidação de (Z)-cicloocteno. Já na oxidação de ciclo-hexano houve formação de 2 a 8 % de ciclo-hexanol e 2 % de ciclo-hexanona. Observou-se maior seletividade para o álcool com as FeP-SBA's. ABSTRACT Manganese (III) and iron (III) 5,10,15,20-tetra(pentafluorophenyl) porphyrin (Mn III P and Fe III P ) chloride were immobilized in mesoporous silica hybrid matrix SBA-15. Silanol groups were modified with (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) and (3aminopropyl)diethoxymethylsilane (APDES), generating catalysts called FeP-APSBA, FeP-APMSBA, MnP-APSBA and MnP-APMSBA. A third type of material was prepared from the binding trimethylsilyl groups (TMS) in FeP-...

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Immobilization of β halogenated ironporphyrin in the silica matrix by the sol–gel process

Cited by 23 publications

References 48 publications

Chemical Reactions Catalyzed by Metalloporphyrin-Based Metal-Organic Frameworks

Chemical Reactions Catalyzed by Metalloporphyrin-Based Metal-Organic Frameworks

Electrochemical Olefin Epoxidation Employing an Iron(IV)Porphyrin/Trisbipyridineruthenium(III) Polymer Catalyst

Síntese e caracterização de metaloporfirinas imobilizadas em SBA-15 como catalisadores biomiméticos na oxidação de hidrocarbonetos

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