Fragmentación Electrofotocatalizada de Modelos de Lignina

Congreso; XXIV Simposio Nacional de Química Orgánica; 2023

La electrosíntesis orgánica (EM) y la fotoredox-catálisis (PRC) se han convertido en campos sólidos en la química orgánica sintética. Recientemente, se han desarrollado estrategias que combinan PRC con EM en la que se utilizan radicales aniones y dianiones como catalizadores. Por otro lado, la lignina es un polímero natural que se reconoce como una fuente de compuestos aromáticos alternativa al petróleo. Dentro de las estrategias de depolimerización de lignina, la oxidación-reducción a través de EM y PRC es interesante ya que permite realizar la ruptura del enlace más abundante en la misma (β-O-4) en condiciones suaves. En esta estrategia inicialmente se oxida el grupo Cα-OH bencilico a Cα=O seguida de la escisión reductora del enlace Cβ-O.En este trabajo nos propusimos estudiar la etapa de fragmentación reductiva del enlace β-O-4 empleando compuestos modelo utilizando naftalenos-diimidas (NDI) como electrofotocatalizadores. El estudio comenzó con el compuesto modelo y fue posible obtener conversiones altas de sustrato (~80%) con 1,2 equiv de electrones teóricos (2,4 F mol-1). Los rendimientos de productos fueron bajos (<43%), cuando se trabaja sin el agregado de aditivos. Luego se evaluó el efecto del agregado de donadores de hidrógeno y/o donadores de protones (HCOOH/HCOO-, isopropanol) obteniéndose resultados comparables. Asimismo, se estudió el mecanismo propuesto en bibliografía utilizando DFT y TD-DFT. Se pudo comprobar que los NDI son efectivos en la fragmentación del enlace β-O-4 presente en la lignina en una estrategia de electrofotocatálisis, siendo evidente la necesidad de explorar las condiciones de reacción para obtener mejor selectividad en la obtención de productos.