Artículo de revista
Selective Oxofunctionalization of Cyclohexene over Titanium Dioxide-Based and Bismuth Oxyhalide Photocatalysts by Visible Light Irradiation
Oxofuncionalización selectiva de ciclohexeno sobre fotocatalizadores a base de dióxido de titanio y oxihaluro de bismuto mediante irradiación con luz visible
Registro en:
2073-4344
10.3390/catal10121448
PJ3OU
WOS:000601682400001
Autor
Henriquez, Adolfo
Mansilla, Hector D.
Martinez-de la Cruz, Azael
Cornejo-Ponce, Lorena
Schott, Eduardo
Contreras, David
Institución
Resumen
Photocatalysis driven under visible light allows us to carry out hydrocarbon oxofunctionalization under ambient conditions, using molecular oxygen as a sacrificial reagent, with the absence of hazardous subproducts and the potential use of the Sun as a clean and low-cost source of light. In this work, eight materials-five based on titanium dioxide and three based on bismuth oxyhalides-were used as photocatalysts in the selective oxofunctionalization of cyclohexene. The cyclohexane oxofunctionalization reactions were performed inside of a homemade photoreactor equipped with a 400 W metal halide lamp and injected air as a source of molecular oxygen. In all assayed systems, the main oxygenated products, identified by mass spectrometry, were 1,2-epoxycyclohexane, 2-cyclohexen-1-ol, and 2-cyclohexen-1-one. Titanium dioxide-based materials exhibited higher selectivities for 1,2-epoxycyclohexane than bismuth oxyhalide-based materials. In addition to this, titanium dioxide doped with iron exhibited the best selectivity for 1,2-epoxycyclohexane, demonstrating that iron plays a relevant role in the cyclohexene epoxidation process. La fotocatálisis conducida bajo luz visible nos permite llevar a cabo la oxofuncionalización de hidrocarburos en condiciones ambientales, utilizando oxígeno molecular como reactivo de sacrificio, con ausencia de subproductos peligrosos y el potencial uso del Sol como fuente de luz limpia y de bajo costo. En este trabajo se utilizaron ocho materiales -cinco basados en dióxido de titanio y tres basados en oxihalogenuros de bismuto- como fotocatalizadores en la oxofuncionalización selectiva de ciclohexeno. Las reacciones de oxofuncionalización del ciclohexano se realizaron en el interior de un fotorreactor casero equipado con una lámpara de halogenuros metálicos de 400 W y aire inyectado como fuente de oxígeno molecular. En todos los sistemas ensayados, los principales productos oxigenados identificados por espectrometría de masas fueron 1,2-epoxiciclohexano, 2-ciclohexen-1-ol y 2-ciclohexen-1-ona. Los materiales a base de dióxido de titanio exhibieron mayores selectividades para el 1,2-epoxiciclohexano que los materiales a base de oxihaluro de bismuto. Además de esto, el dióxido de titanio dopado con hierro exhibió la mejor selectividad por el 1,2-epoxiciclohexano, demostrando que el hierro juega un papel relevante en el proceso de epoxidación del ciclohexeno.