Установление ключевых факторов, определяющих высокую селективность «зеленых» процессов тонкого органического синтеза, протекающих в присутствии вольфрамсодержащих металлокомплексных бифункциональных катализаторов

Исследования относятся к области межфазного катализа металлокомплексами и предполагают проведение фундаментальных экспериментальных работ, позволяющих получить новые данные о структурных характеристиках и свойствах бифункциональных катализаторов на основе пероксокомплексов вольфрама, являющихся перспективными катализаторами реакций окисления пероксидом водорода различных органических соединений. Проведение исследований включают три основных блока: а) отработка методик синтеза широкой линейки катализаторов на основе тетракис(оксодипероксовольфрамо)фосфата(3-) и /или ди(оксодипероксовольфрамо)гидрофосфата(2-) в сочетании с катализаторами межфазного переноса Q+ - четвертичный аммониевый катион. Для синтеза катализаторов QHal будут использованы как традиционные четвертичные соли хлора и/или фтора, так и синтезированные в ходе выполнения данного проекта, а именно, содержащие алкильные заместители с различной длиной цепи, а также содержащие одновременно алкильные и арильные заместители (например: додецилтриметил-, гексадецилтриметил-, октадецилтриметил-, диоктадецилдиметил-, бензилтрипропил-, бензилтрибутил-, гексадецилпиридиний-, метилтриоктил-аммоний); б) характеризация исходных синтезированных комплексов, а также их состояние в ходе реакций и после их проведения с применением методов EXAFS, КР и ИК спектроскопии; в) проведение скрининга катализаторов на модельных реакциях эпоксидирования циклоалкенов и испытание наиболее активных комплексов в реакциях окисления третичных аминов до соответствующих N-оксидов, а также в реакциях окислительного расщепления С=С связи фурфурола, альфа-алкенов С7-С11 с получением моно- и дикарбоновых кислот. Для определения зависимостей «структура-свойство» будут исследованы закономерности трансформации катализатора в процессе реакции и изучена взаимосвязь его строения и активности. Для идентификации продуктов каталитических реакций будут применяться методы ТСХ, ГХ, ВЭЖХ, ИК и ЯМР спектроскопия, а также масс-спектрометрия. Основным результатом проекта будет установление взаимного влияния катиона и аниона на структуру катализаторов в жидкофазных реакциях окисления и, как следствие, выявление зависимости селективности реакции окисления от соотношения структура катализатора/структура субстрата.