Produção de Hidrogênio usando Complexos Catiônicos de Ru(II) Derivados de Fenantrolina como Catalisadores

Resumo

Novos complexos monocatiônicos de rutênio contendo derivados de fenantrolina: [Ru(κ²-OAc)(dppb)(N,N)]OAc, onde N,N = 2-(tert-butil)-1H-imidazo[4,5-f][1,10]fenantholina (Ru-PhenImid-tert), 2-fenil-1H-imidazo[4,5-f][1,10]fenantrolina (Ru-PhenImid-Ph) e pirazina[2,3-f][1,10]fenantrolina (Ru-PhenPrz) foram sintetizados. Os complexos foram obtidos em altos rendimentos pela reação entre [Ru(κ²-OAc)₂dppb] e os ligantes N,N correspondentes. Além disso, o complexo dinuclear [(dppb)(κ²-OAc)Ru(μ-N,N-PhenPrz-C,N)Ru(κ²-OAc)(dppb)]OAc (Ru-Ru-Prz) foi sintetizado a partir de quantidades equimolares de Ru-PhenPrz e [Ru(κ²-OAc)₂dppb]. Os complexos foram caracterizados por RMN de ¹H, ¹³C{¹H} e ³¹P{¹H}, FTIR, UV-vis e voltametria cíclica. Os complexos foram aplicados na desidrogenação do ácido fórmico (DAF), exibindo atividade catalítica seletiva para a produção de H₂. Os complexos bimetálicos apresentaram desempenho superior, alcançando até 100% de conversão e mantendo valores consistentes de TOF ao longo de vários ciclos. Estudos mecanísticos com Ru-PhenImid revelaram a formação de espécies mono-hidreto cinética (N-Ru-H) e termodinâmica (P-Ru-H).