Oxidação fotocatalítica de várias ligações C-H por uma estrutura metálica-orgânica-orgânica dominada por nanocluster de polioxometalato

A oxidação fotocatalítica de hidrocarbonetos em ácidos carboxílicos é considerada um método atraente, mas explorar fotocatalisadores ativos e estáveis ​​continua sendo um desafio. Neste trabalho, uma nova estrutura metal-orgânica à base de polioxometalato (POMOF), NIW12-TPT, foi montada a partir de um metatungstato funcional ‘eletrônico’ (H2W12O40) 6–) e um ligante orgânico de triazina fotoativa (2,6-Tri). Os compartimentos moleculares foram construídos pela introdução de ânions de POM nos mesoporos do MOF Ni-TPT, que não apenas inibiram a interação de locais de fotooxidação e locais de fotores, mas também promoveram a delocalização de longo alcance de transportadores fotogerados. O arranjo ordenado do aceitador de doadores de elétrons e as excitações de transferência de carga de cluster ligante (LCCT) em NIW12-TPT promovem efetivamente a separação de ataques de elétrons fotoinduzidos e a transferência ordenada de elétrons, dotando NIW12-TPT com excelente desempenho fotocatalítico. O NIW12 – TPT foi explorado na oxidação heterogênea do tolueno fotocatalítico, atingindo uma alta conversão (> 99 %) e excelente seletividade (> 99 %) na presença de água sob irradiação à luz. Essa estratégia é adequada para a oxidação de vários hidrocarbonetos, incluindo toluenos polissubstituídos e hidrocarbonetos aromáticos heterocíclicos, rompendo a limitação do substrato. Vale ressaltar que o catalisador pode ser aplicado na oxidação de hidrocarbonetos em escala de grama. O estudo do mecanismo mostra que os orifícios gerados com alta oxidação no NIW12 – TPT podem oxidar H2O em H2O2, gerar ainda mais • OH irradiado pela luz UV, impulsionando assim o processo de oxidação de hidrocarbonetos.