Fotoeletroquímica Sintética: Uma Estratégia Inovadora para a Síntese Sustentável

Resumo

O impacto ambiental decorrente do uso desenfreado de combustíveis fósseis tem impulsionado o avanço de tecnologias e processos mais sustentáveis, em linha com as recomendações da Organização das Nações Unidas (ONU) expressas nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentáveis (ODS). Nesse cenário, este projeto de pesquisa propõe o estudo sobre a síntese orgânica fotoeletroquímica, uma área ainda pouco explorada no Brasil. O estudo será conduzido em 2 eixos principais: Metalo-Fotoeletroquímica e Fotoeletroquímica em Fluxo Contínuo. No eixo 1, Metalo-Fotoeletroquímica, será explorada a combinação da fotoeletroquímica com a catálise metálica, focando em reações de acoplamento catalisadas por paládio via ativação da ligação C-H de derivados arílicos desativados. A estratégia se baseia no acesso a elevados potenciais oxidativos proporcionado pela catálise fotoeletroquímica e na escolha criteriosa do fotoeletrocatalisador, permitindo a oxidação seletiva dos derivados arílicos na presença de paládio(0), sem comprometer suas propriedades catalíticas. Posteriormente, no eixo 2, Fotoeletroquímica em Fluxo Contínuo, o objetivo é desenvolver reações fotoeletroquímicas sob regime de fluxo contínuo. Em particular, será investigado o sistema de regeneração da benzofenona por oxidação anódica em reações fotoquímicas de transferência de átomo de hidrogênio (HAT). Embora a benzofenona seja eficaz para promover diversas reações HAT em fluxo contínuo, seu uso em quantidades estequiométricas se faz necessário devido à formação do benzopinacol como subproduto. Para superar essa limitação, propõe-se regenerar a benzofenona por oxidação anódica do benzopinacol, um processo conhecido como recycling e-PRC. Essa abordagem permitirá o uso catalítico da benzofenona, tornando o processo mais acessível e eficiente para as reações fotoquímicas estudadas. (AU)