Sali d'imidazolio come precursori nella sintesi di complessi ciclopentadienonici di ferro: studio della reattività in etanolo

Il progetto di tesi svolto ha avuto l’obiettivo di sintetizzare alcuni complessi ciclopentadienonici di ferro neutri e ionici e studiarne la reattività in etanolo per determinare un’eventuale attività catalitica per la reazione di Guerbet. Il ferro, sebbene ampiamente utilizzato in catalisi eterogenea, è stato impiegato molto poco in quella omogenea data la sua minore attività catalitica rispetto ai “metalli nobili” come il rutenio. Tuttavia, nell'ottica di una chimica più sostenibile, la ricerca si sta focalizzando sulla catalisi condotta da complessi omogenei a base di ferro e altri metalli della prima serie di transizione. Infatti, tale metallo risulta ampiamente disponibile nella crosta terrestre ed è molto meno costoso e meno tossico, pertanto il suo utilizzo in catalisi omogenea rende i processi più competitivi. La reazione che ci si è prefissati di studiare è la reazione di Guerbet che consente di trasformare del bioetanolo, proveniente dalle biomasse di scarto, a n-butanolo. Un processo molto elegante e pulito che permette di ottenere un combustibile alternativo, nonché un composto a maggior valore aggiunto come “building block” per la sintesi di prodotti per la chimica fine. Per poter incrementare l’attività catalitica dei complessi di ferro, sono stati impiegati dei leganti ciclopentadienonici data la loro natura non-innocente nelle reazioni di ossidoriduzione. Inoltre, sono stati impiegati anche i sali d’imidazolio, impiegati tal quali o come precursori dei leganti N-eterociclici carbenici (NHC), che contribuiscono alla stabilizzazione e all’attivazione dei complessi. Pertanto, durante l’attività di tirocinio, sono stati sintetizzati cinque tipi di complessi ciclopentadienonici di ferro e, una volta caratterizzati, sono stati testati in delle prove catalitiche e di reattività nelle condizioni idonee per la reazione di Guerbet di etanolo.