The catalytic oxidation by using transition metal complexes offers attractive opportunities for industrial applications following environmentally benign manufacturing processes. However, the number of such catalytic methods has substantially decreased. In this thesis, we developed and utilized three iron based catalysts (FeIII/thymine-1-acetic acid, FeIII/Phenanthroline, and FeII/Nmethylimidazole) and one organic catalysts (1,2-Di(1-naphthyl)-1,2-ethanediamine (NEDA)).
The iron/THA catalyst (iron/thymine-1-acetic acid) is efficiently capable of oxidizing both primary and secondary aliphatic alcohols into their corresponding carbonyl compounds, acids and ketones. The system can also oxidize alkanes with different steric and electronic environment. We also presented a new method for the oxidation of benzylic and aliphatic primary and secondary alcohols using iron-based catalyst, which is [Fe(phen)2Cl2]NO3 (iron/Phenanthroline), with hydrogen peroxide as a terminal oxidant. The easily accessible catalyst (iron/N-methylimidazole) was developed to form dehydrogenative coupling reaction between benzaldehydes and styrenes. The CH activation to produce α,β unsaturated ketones has been also developed.
The organic (metal-free) catalyst (1,2-Di(1-naphthyl)-1,2-ethanediamine (NEDA)) has shown to be an efficient catalyst for the oxidation of secondary alcohols with t-BuOOH as a terminal oxidant. Under mild reaction conditions, a secondary alcohol is converted into its corresponding ketone.Katalyysi on tärkeä kemian ala ja sitä hyödynnetään laajasti muun muassa teollisuudessa sekä ympäristö- ja biotieteissä. Erityisesti katalyyttistä hapetusta käytetään hyväksi ratkaistaessa lääketeollisuuden ja kemikaalien tuotannon taloudellisia ja ympäristöllisiä ongelmia. Tämä tapahtuu kehittämällä tehokkaita, selektiivisiä ja ympäristöllisesti kestäviä synteesiprosesseja. Näissä prosesseissa käytetyt katalyytit voivat kuitenkin olla kalliita tai myrkyllisiä. Tässä väitöskirjatyössä kehitettiin kolme rautayhdisteisiin perustuvaa hapetuskatalyyttiä sekä metalliton katalyysimenetelmä, joita on mahdollista hyödyntää hienokemikaalien valmistuksessa
