Réactions d'oxydation catalysées par des complexes de ruthénium et de fer

par Florent Meunier

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Directeur de thèse inconnu.

Soutenue en 1986

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Source d'oxygène
• Catalyse homogène
• Éthers
• Alcènes
• Oxydation
• Époxydation
• Ruthénium
• Fer

Résumé

Cette thèse présente de nouveaux systèmes catalytiques de type :[M]/L/[O] : RuCl₃ ou FeSO₄L : 2,2’-bipyridine ou 1, 10-phénanthroline substituée [O] : NaOCl ou NaIO₄Les éthers cycliques ou acycliques sont oxydés en lactones ou esters avec des rendements atteignant 65% par le système catalytique RuCl₃/NaOCl. La dégradation totale d’une partie de l’éther en anhydride carbonique nous a amené, afin de réduire le pouvoir oxydant de ce système, à introduire dans le milieu réactionnel des ligands bidentates de type diimine se coordinant au métal et résistant à l’oxydation. Appliqué à l’oxydation des oléfines RuCl₃/L/NaOCl conduit à l’obtention d’époxydes. La formation de produits chlorés parmi les produits d’oxydation nous a amené à substituer NaOCl par NaIO₄. Diverses oléfines sont époxydées stéréosélectivement avec des rendements allant jusqu’à 83% par RuCl₃/2,2’ –bipyridine/NaIO₄. Le remplacement de la 2,2’-bipyridine par des phénanthrolines substituées ou non modifie la réactivité du système catalytique. Une étude analogue a été réalisée avec FeSO₄ à la place de RuCl₃. Le mécanisme de ces réactions est discuté et un complexe de type [M = O] a été postulé comme entité réactive.

Titre traduit

Oxydation reaction catalyzed by fer an ruthenium complexes

Résumé

This thesis presents new catalytic systems like: [M]/L/[O] : RuCl₃ ou FeSO₄L : 2,2’-bipyridine ou 1, 10-phénanthroline substituée [O] : NaOCl ou NaIO₄Cyclic or acyclic ethers ore oxidized into lactones or esters with yields up to 65 % with the catalytic system RuCl₃/NaOCl. The total degradation of a part of the ether into carbon dioxide led us introducing diimine ligands into the reaction to reduce the oxidizing power of the system. These ligands complexe the metal and resist to oxidation. Applying the system RuCl₃/L/NaOCl to alkenes gives epoxides. The formation of chlorinated products amongst the oxidation products led us putting NaIO₄ in place of NaOCl. Various alkenes are stereoselectively epoxidized with yields up to 83 % by means of RuCl₃/2,2'-dipyridyl/NaIO₄. Replacing 2,2'-dipyridyl by substituted phenanthrolines changes the reactivity of the catalytic system. A similar study was carried out with FeSO₄ instead of RuCl₃. The mechanism of these reactions is discussed and [M = 0] complex was set up as the catalyst.