Selective catalytic oxidations by palladium and manganese

Omzetting van biomassa via selectieve oxidatie

Wat is het verschil tussen vuur en leven? Beide fenomenen zijn in wezen te beschrijven als oxidatie met zuurstof; het verschil tussen beide is selectiviteit en duurzaamheid. Het doel van het promotieonderzoek van Jiajia Dong is vooral het bereiken van controle over oxidatieprocessen om selectiviteit te verkrijgen met behulp van milieuvriendelijke palladium- en mangaangebaseerde katalysatoren.

Het oorspronkelijke doel van het onderzoek van Dong - het verkrijgen van selectiviteit en controle over de oxidatie van alkenen, alcoholen en alkanen voor toepassing in synthese van chemicaliën - is grotendeels bereikt. De belangrijkste resultaten waren het oplossen van een 20 jaar oude probleem rond de zeer selectieve anti-Markovnikov oxidatie van alkenen en het vinden van een milieuvriendelijke methode voor de epoxidatie van alkenen. 

De belangrijkste uitdaging die er nog ligt voor de palladium-gekatalyseerde AM oxidatie van alkenen is om het gebruik van zuurstof als uiteindelijke oxidator mogelijk te maken, hoogstwaarschijnlijk door regeneratie van het verbruikte benzochinon. Met betrekking tot oxidatie met het mangaan/picolinezuur katalysatorsysteem, zijn er nog onduidelijkheden over het mechanisme waarmee deze reacties plaatsvinden. Verdere uitdagingen zijn om dit systeem toe te passen in katalytische oxidaties over meerdere stappen om toegang te krijgen tot andere functionele groepen. Uiteindelijk moet selectieve oxidatie de omzetting van biomassa in bruikbare verbindingen eenvoudiger en milieuvriendelijker maken.

Het onderzoek van Jiajia Dong is gefinancierd via CatchBio (Catalysis for Sustainable Chemicals from Biomass, www.catchbio.com), een programma waarin verschillende partners samenwerken om biomassa op een goedkope en duurzame manier om te zetten in nuttige grondstoffen. Het onderzoek vond plaats binnen de afdeling Synthetische Organische Chemie van het Stratingh Instituut. Dong werkt nu als postdoc bij deze afdeling.

Proefschrift: http://irs.ub.rug.nl/ppn/387374264