Καινοτόμοι φωτοκαταλυτικοί οργανικοί μετασχηματισμοί για τη χημική βιομηχανία

Abstract

The application of Photochemistry in Organic Chemistry and especially in the field of catalysis has introduced new routes and reactivities, providing, in this way novel, green, and sustainable catalytic methodologies. The use of small organic molecules to promote photochemical transformations has been harnessed by researchers through the field of Photoorganocatalysis. In the first chapter of this thesis, an introduction on the activation modes and mechanisms in Photocatalysis is presented. In the second chapter, the most important photocatalysts are presented. The third chapter presents the goals of this thesis. The fourth chapter presents examples of photochemical reactions that are promoted by thioxanthone. The fifth chapter presents reactions that are promoted in the presence of various photoinitiators-photocatalysts, like activated carbonyl compounds or ruthenium complexes. The sixth chapter presents reactions that are promoted in the presence of phenylglyoxylic acid as the photoinitiator. Finally, the last chapter presents all experimental procedures and data.

Η χρήση της Φωτοχημείας στην Οργανική Χημεία και πιο συγκεκριμένα στην κατάλυση έχει εισάγει νέες δραστικότητες, δίνοντας έτσι νέες δυνατότητες στην ανάπτυξη νέων πράσινων και αειφόρων καταλυτικών μεθόδων. Η χρήση μικρών οργανικών μορίων που προάγουν φωτοχημικούς μετασχηματισμούς έχει αξιοποιηθεί ευρέως από την επιστημονική κοινότητα, μέσω του πεδίου της Φωτοοργανοκατάλυσης. Στο πρώτο κεφάλαιο της παρούσας διδακτορικής διατριβής, γίνεται η εισαγωγή στους τρόπους ενεργοποίησης και τους μηχανισμούς στη Φωτοκατάλυση. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναφέρονται οι σημαντικότερες κατηγορίες οργανικών μορίων που χρησιμοποιούνται ως φωτοκαταλύτες, καθώς και σύγχρονα παραδείγματα χρήσης αυτών. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται γνωστός ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται μελέτες αντιδράσεων, όπου γίνεται χρήση του μορίου της θειοξανθόνης ως φωτοκαταλύτη. Στο πέμπτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται αντιδράσεις που κάνουν χρήση διαφόρων μορίων ως φωτοεκκινητών-φωτοκαταλυτών, από ενεργοποιημένες καρβονυλικές ενώσεις έως σύμπλοκα ρουθηνίου. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται αντιδράσεις που πραγματοποιούνται παρουσία του φαινυλογλυοξυλικού οξέος ως φωτοεκκινητή. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα πειραματικά δεδομένα.