Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry

El treball realitzat en aquesta tesi doctoral ha identificat nous catalitzadors orgànics o intermedis que, en excitar-se amb llum visible, podrien accedir a un estat excitat altament reductor i, posteriorment, actuar com a potents reductors de transferència d'un sol electró per activar una àmpl...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Wu, Shuo
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/693353
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/693353
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Fotoquímica
Química radical
Organocatàlisi
Photochemistry
Radical Chemistry
Organiocatalysis
Ciències
54
547
id ES_7ea77d93ceccf5a73aed6059d30debf8
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/693353
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
title Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
spellingShingle Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
Wu, Shuo
Fotoquímica
Química radical
Organocatàlisi
Photochemistry
Radical Chemistry
Organiocatalysis
Ciències
54
547
title_short Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
title_full Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
title_fullStr Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
title_full_unstemmed Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
title_sort Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical Chemistry
dc.creator.none.fl_str_mv Wu, Shuo
author Wu, Shuo
author_facet Wu, Shuo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Melchiorre, Paolo
Universitat Rovira i Virgili. Departament de Química Analítica i Química Orgànica
dc.subject.none.fl_str_mv Fotoquímica
Química radical
Organocatàlisi
Photochemistry
Radical Chemistry
Organiocatalysis
Ciències
54
547
topic Fotoquímica
Química radical
Organocatàlisi
Photochemistry
Radical Chemistry
Organiocatalysis
Ciències
54
547
description El treball realitzat en aquesta tesi doctoral ha identificat nous catalitzadors orgànics o intermedis que, en excitar-se amb llum visible, podrien accedir a un estat excitat altament reductor i, posteriorment, actuar com a potents reductors de transferència d'un sol electró per activar una àmplia gamma de compostos inerts cap a radicals. formació. Al capítol II, hem desenvolupat una plataforma catalítica fotoquímica per activar diversos substrats inerts. El descobriment clau va ser identificar un organocatalitzador de tiolat d'indol simple que, després de la desprotonació i l'excitació lleugera, es converteix en un potent reductor. Aquesta plataforma catalítica impulsada per la llum va mostrar una àmplia generalitat, permetent eficaçment l'activació reductiva de substrats químics inerts. El capítol III explora la síntesi fotoquímica de tioèters utilitzant clorurs d'aril i alcohols de fàcil accés com a matèries primeres, sense necessitat de tiols o metalls de transició. Aprofitant el nostre fotocatalitzador orgànic de tiolat d'indol, vam aconseguir la divisió dels enllaços C (sp²)-Cl per generar radicals aril. Aquests radicals són capturats posteriorment per la tetrametiltiourea, formant un intermedi aril isotiouronium. A continuació, aquest intermedi experimenta una via de dexitiolació iònica amb alcohols alquílics, donant lloc a la formació d'arilalquil tioèters. El capítol IV presenta un nou enfocament fotoquímic per sintetitzar tioèsters a partir d'halogenurs d'aril i àcids carboxílics fàcilment disponibles.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024
2025
2025
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/693353
url http://hdl.handle.net/10803/693353
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 235 p.
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Rovira i Virgili
publisher.none.fl_str_mv Universitat Rovira i Virgili
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869411751510933504
spelling Developing and Exploiting New Photoreductants in Radical ChemistryWu, ShuoFotoquímicaQuímica radicalOrganocatàlisiPhotochemistryRadical ChemistryOrganiocatalysisCiències54547El treball realitzat en aquesta tesi doctoral ha identificat nous catalitzadors orgànics o intermedis que, en excitar-se amb llum visible, podrien accedir a un estat excitat altament reductor i, posteriorment, actuar com a potents reductors de transferència d'un sol electró per activar una àmplia gamma de compostos inerts cap a radicals. formació. Al capítol II, hem desenvolupat una plataforma catalítica fotoquímica per activar diversos substrats inerts. El descobriment clau va ser identificar un organocatalitzador de tiolat d'indol simple que, després de la desprotonació i l'excitació lleugera, es converteix en un potent reductor. Aquesta plataforma catalítica impulsada per la llum va mostrar una àmplia generalitat, permetent eficaçment l'activació reductiva de substrats químics inerts. El capítol III explora la síntesi fotoquímica de tioèters utilitzant clorurs d'aril i alcohols de fàcil accés com a matèries primeres, sense necessitat de tiols o metalls de transició. Aprofitant el nostre fotocatalitzador orgànic de tiolat d'indol, vam aconseguir la divisió dels enllaços C (sp²)-Cl per generar radicals aril. Aquests radicals són capturats posteriorment per la tetrametiltiourea, formant un intermedi aril isotiouronium. A continuació, aquest intermedi experimenta una via de dexitiolació iònica amb alcohols alquílics, donant lloc a la formació d'arilalquil tioèters. El capítol IV presenta un nou enfocament fotoquímic per sintetitzar tioèsters a partir d'halogenurs d'aril i àcids carboxílics fàcilment disponibles.El trabajo realizado en esta tesis doctoral ha identificado nuevos catalizadores orgánicos o intermediarios que, tras la excitación con luz visible, podrían acceder a un estado excitado altamente reductor y posteriormente actuar como potentes reductores de transferencia de un solo electrón para activar una amplia gama de compuestos inertes hacia la formación de radicales. En el Capítulo II, desarrollamos una plataforma catalítica fotoquímica para activar diversos sustratos inertes. El descubrimiento clave fue la identificación de un organocatalizador de tiolato de indol simple que, tras la desprotonación y la excitación con luz, se convierte en un potente reductor. Esta plataforma catalítica impulsada por luz exhibió una amplia generalidad, permitiendo efectivamente la activación reductora de sustratos químicos inertes. El Capítulo III explora la síntesis fotoquímica de tioéteres utilizando cloruros de arilo y alcoholes fácilmente accesibles como materias primas, sin la necesidad de tioles o metales de transición. Aprovechando nuestro fotocatalizador orgánico de tiolato de indol, logramos la escisión de enlaces C(sp²)-Cl para generar radicales arilo. Estos radicales son capturados posteriormente por la tetrametiltiourea, formando un intermediario de isotiouronio arilo. Este intermediario luego experimenta una vía de desoxitiolación iónica con alcoholes alquílicos, lo que resulta en la formación de tioéteres de alquilo arilo.The work carried out in this doctoral thesis has identified new organic catalysts or intermediates that, upon excitation with visible light, could access a highly reducing excited state and subsequently act as potent single-electron transfer reductants to activate a diverse range of inert compounds towards radical formation. In Chapter II, we developed a photochemical catalytic platform for activating diverse inert substrates. The key discovery was identifying a simple indole thiolate organocatalyst that, upon deprotonation and light excitation, becomes a powerful reductant. This light-driven catalytic platform exhibited broad generality, effectively enabling the reductive activation of inert chemical substrates. Chapter III explores the photochemical synthesis of thioethers using readily accessible aryl chlorides and alcohols as feedstocks—without the need for thiols or transition metals. Leveraging our indole thiolate organic photocatalyst, we achieved the cleavage of C(sp²)-Cl bonds to generate aryl radicals. These radicals are subsequently captured by tetramethylthiourea, forming an aryl isothiouronium intermediate. This intermediate then undergoes ionic dexythiolation pathway with alkyl alcohols, resulting in the formation of aryl alkyl thioethers. Chapter IV introduces a novel photochemical approach for synthesizing thioesters from readily available aryl halides and carboxylic acids.Universitat Rovira i VirgiliMelchiorre, PaoloUniversitat Rovira i Virgili. Departament de Química Analítica i Química Orgànica202520252024info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion235 p.application/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/693353TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6933532026-06-14T12:46:07Z
score 15,81155