Resumen:
|
[ES] En la última década hemos sido testigos del empleo de la luz visible como una herramienta poderosa
para la síntesis orgánica. Esto ha sido debido principalmente al desarrollo de nuevos fotocatalizadores
capaces de ...[+]
[ES] En la última década hemos sido testigos del empleo de la luz visible como una herramienta poderosa
para la síntesis orgánica. Esto ha sido debido principalmente al desarrollo de nuevos fotocatalizadores
capaces de absorber luz en la región del visible y adoptar las propiedades adecuadas para su empleo.
En este Trabajo de Final de Grado (TFG) se han realizado tres tareas principales: i) la síntesis de tres
colorantes orgánicos de última generación (se sintetizaron por primera vez en 2014) basados en el
esqueleto principal de BOPHY (del inglés: 1,2-bis((1H-pyrrol-2-yl) methylene) hydrazine); ii) el estudio
de sus propiedades fotofísicas; y iii) determinar la actividad fotocatalítica de estos colorantes nuevos
en algunas transformaciones químicas.
En relación con la síntesis de estos compuestos, se han llevado a cabo una serie de reacciones de
Química Orgánica consecutivas y se han empleado procesos de aislamiento y purificación mediante
técnicas convencionales, principalmente cromatográficas. Una vez puros, los diferentes derivados de
BOPHY se han caracterizado mediante resonancia magnética nuclear (RMN) de protón (1H) y de
carbono 13 (13C).
Posteriormente, se ha llevado a cabo un estudio de las propiedades fotofísicas de los tres
fotocatalizadores orgánicos en diferentes disolventes, registrándose los correspondientes espectros
de absorción y de emisión así como la cinética de desaparición del estado excitado singlete, y
completando el estudio determinando diferentes parámetros como por ejemplo las energías del
estado excitado singlete, los rendimientos cuánticos de fluorescencia, el tiempo de vida medio de
fluorescencia y las constantes de fluorescencia.
Para terminar, se han estudiado las reacciones de oxidación del sulfuro de difenilo y del trietilfosfito
usando estos tres colorantes como fotocatalizadores empleando luz visible (LEDss de luz azul para el
sulfuro de difenilo y LEDs de luz verde para el trietilfosfito). Gracias a la cromatografía de gases no solo
se han identificado los productos de reacción, sino que además se han podido determinar los
rendimientos de las dos reacciones. Experimentos control han revelado que efectivamente estos tres
colorantes presentan actividad catalítica.
[-]
[EN] In the last decade we have witnessed the use of visible light as a powerful tool for organic synthesis.
This has been mainly due to the development of new photocatalysts capable of absorbing light in the
visible ...[+]
[EN] In the last decade we have witnessed the use of visible light as a powerful tool for organic synthesis.
This has been mainly due to the development of new photocatalysts capable of absorbing light in the
visible region and adopting the appropriate properties for their use.
In this Final Degree Project (TFG) three main tasks have been carried out: i) the synthesis of three stateof-the-art organic dyes (they were synthesized for the first time in 2014) based on the main skeleton
of BOPHY (1,2-bis((1H-pyrrol-2-yl) methylene) hydrazine); (ii) the study of its photophysical properties;
and (iii) determine the photocatalytic activity of these new dyes in some chemical transformations.
In relation to the synthesis of these compounds, a series of consecutive Organic Chemistry reactions
have been carried out and isolation and purification processes have been used using conventional
techniques, mainly chromatographic. Once pure, the different BOPHY derivatives have been
characterized by proton (1H) and carbon 13 (13C) nuclear magnetic resonance (NMR).
Subsequently, a study of the photophysical properties of the three organic photocatalysts in different
solvents has been carried out, recording the corresponding absorption and emission spectra as well as
the kinetics of disappearance of the singlet excited state, and completing the study determining
different parameters such as the energies of the singlet excited state, the quantum yields of
fluorescence, the mean fluorescence lifetime and fluorescence constants.
Finally, the oxidation reactions of diphenyl sulfide and triethyl phosphite have been studied using these
three dyes as photocatalysts using visible light (blue light LEDs for diphenyl sulfide and green light LEDs
for triethyl phosphite). Thanks to gas chromatography, not only have the reaction products been
identified, but the yields of the two reactions have also been determined. Control experiments have
revealed that these three dyes do indeed exhibit catalytic activity.
[-]
[CA] En la última dècada hem sigut testimonis de l’ús de la llum visible com una ferramenta poderosa per a
la síntesi orgànica. Açò ha sigut degut principalment al desenvolupament de nous fotocatalitzadors
capaços ...[+]
[CA] En la última dècada hem sigut testimonis de l’ús de la llum visible com una ferramenta poderosa per a
la síntesi orgànica. Açò ha sigut degut principalment al desenvolupament de nous fotocatalitzadors
capaços d’absorbir llum en la regió del visible i adoptar les propietats adequades per al seu ús.
En aquest Treball de Final de Grau (TFG) s’han realitzat tres tasques principals: i) la síntesi de tres
colorants orgànics d’última generació (es van sintetitzar per primera vegada en 2014) basats en
l’esquelet principal del BOPHY (de l’anglès: 1,2-bis((1H-pyrrol-2-yl) methylene) hydrazine); l’estudi de
les seues propietats fotofísiques; i iii) determinar l’activitat fotocatalítica d’aquests colorants nous en
algunes transformacions químiques.
En relació amb la síntesi d’aquests compostos, s’ha dut a terme una sèrie de reaccions de Química
Orgànica consecutives i s’han emprat processos d’aïllament i purificació mitjançant tècniques
convencionals, principalment cromatogràfiques. Una vegada purs, els diferents derivats de BOPHY
s’han caracteritzat mitjançant ressonància magnètica nuclear (RMN) de protó (1H) i de carboni 13 (13C).
Posteriorment, s’ha dut a terme un estudi de les propietats fotofísiques dels tres fotocatalitzadors
orgànics en diferents dissolvent, registrant-se els corresponents espectres d’absorció i d’emissió així
com la cinètica de desaparició de l’estat excitat singlet, i completant l’estudi determinant diferents
paràmetres com per exemple les energies de l’estat excitat singlet, els rendiments quàntics de
fluorescència, el temps de vida mitjà de fluorescència i les constants de fluorescència.
Per acabar, s’han estudiat les reaccions d’oxidació del sulfur de difenil i del trietilfosfit utilitzant aquests
tres colorants com a fotocatalitzadors emprant llum visible (LEDs de llum blava per al sulfur de difenil
i LEDs de llum verda per al trietifosfit). Gràcies a la cromatografia de gasos no sols s’han identificat els
productes de reacció, sinó que a més s’han pogut determinar els rendiments de les dos reaccions.
Experiments control han revelat que efectivament aquests tres colorants presenten activitat catalítica.
[-]
|