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Binuclear CuII complexes as catalysts for hydrocarbon and catechol oxidation reactions with hydrogen peroxide and molecular oxygen

Dois ligantes tridentados, HL1, [(2-hidroxibenzil)(2-(imidazol-2-il)etil)]amina, e HL2, [(2-hidroxibenzil)(2-(piridil-2-il)etil]amina, foram usados na síntese dos complexos binucleares [Cu2(L1)2]Cl2•2H2O, complexo 1, e [Cu2(L2)2](ClO4)2•1.5H2O, complexo 2,para serem empregados como catalisadores em processos de oxidação. Os complexos foram caracterizados por análise elementar e espectroscopias na região do infravermelho, ultravioleta-visível e ressonância paramagnética eletrônica. Foram também estudados por voltametria cíclica e titulação potenciométrica, a fim de caracterizar seus comportamentos em solução. A resolução da estrutura cristalina do complexo 1 mostrou um cátion binuclear contendo dois grupos fenóxido em ponte. Este arranjo possui uma distância Cu...Cu de 3.043(10) Å, similar à observada na catecol oxidase (2.90 Å). Os comportamentos catalíticos destes complexos foram investigados nas oxidações de cicloexano e de catecol. Na oxidação de cicloexano observou-se baixa atividade para ambos os complexos, que pode ser atribuída ao estereoimpedimento produzido pela falta de coplanaridade entre os anéis aromáticos do arcabouço dos ligantes, sugerindo que a aproximação entre o substrato e o centro ativo binuclear é uma etapa determinante no mecanismo da reação. Com relação à atividade de catecolase, foram observadas altas eficiências, com o complexo 2 sendo mais ativo que o complexo 1. Isto indica que o ligante piridina é capaz de estabilizar melhor o intermediário proposto para esse processo, que contém o centro CuI CuI. Isto é corroborado pela grande participação da piridina no LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) do complexo 2, que pode ajudar a acomodar a carga negativa adicional quando o complexo é reduzido da forma CuII CuII para CuI CuI.


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