Metal-Catalyzed Dehydrogenation of Alcohols

I de seneste år er der kommet større og større fokus på vores klima samt bæredygtighed. Derfor er udviklingen af grønne og bæredygtige kemiske processer et af de største mål for forskning inden for kemi. En oxidation af en alkohol til en carbonyl gruppe er en af de mest udbredte reaktioner i kemi. Til denne reaktion benyttes traditionelt giftige oxidationsmidler, hvilket medfører dannelse af en støkiometrisk mængde af giftigt affald. Den store søgen efter et alternativ til dette har medført udviklingen af dehydrogenative reaktioner, hvor en metal katalysator benyttes til at fraspalte brint fra en alkohol, hvorved den ønskede carbonyl gruppe opnås. På denne måde undgås benyttelsen af giftige oxidationsmidler samtidigt med at det eneste biprodukt er brint, som desuden kan benyttes som grøn energikilde. Normalt katalyseres disse dehydrogenative reaktioner af dyre og sjældne metaller fra gruppen af platinmetaller, og der er derfor stor interesse i at finde billigere og mere tilgængelige alternativer. I denne ph.d. afhandling beskrives udviklingen af to katalysatorer til omdannelse af primære alkoholer til aldehyder, som benyttes til syntese af iminer. De to katalysatorer er baseret på henholdsvis mangan og vanadium, og udgør det første eksempel på en mangan(III) katalysator samt den første præsenterede vanadium katalysator. Reaktionerne er blevet optimeret og anvendt på en række forskellige benzyliske alkoholer. Reaktionsmekanismerne med de to respektive katalysatorer er ligeledes blevet undersøgt ved hjælp af diverse praktiske eksperimenter samt teoretiske beregninger. I forbindelse med mangan katalysatoren er en metal-ligand kooperativ mekanisme blevet foreslået.