Sintesi di carbonati organici ciclici a partire da dioli

Abstract

Questo lavoro di tesi è incentrato sulla sintesi di carbonati organici ciclici (COC) con ≥ 6 termini, mediante reazione di transcarbonatazione intramolecolare a partire da dioli e carbonati organici lineari. In particolare, è stata studiata la reazione tra un diolo modello, 1,3-propandiolo (1,3-PDO) e diversi carbonati organici lineari, sia disponibili commercialmente che di sintesi, per ottenere selettivamente il trimetilene carbonato (TMC), prodotto della ciclizzazione intramolecolare. le reazioni di transcarbonatazione sono state effettuate in un solvente organico (acetonitrile, CH3CN) in condizioni di pseudo alta diluizione e in presenza di organocatalizzatori basici come TBD (1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-ene) e DBU (1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-ene). In presenza di DBU (1 equiv.), il TMC si forma quantitativamente (resa NMR = 98 %) solo partendo dal difenilcarbonato (DPC). Per la reazione tra 1,3-PDO e DMC catalizzata da DBU (1 equiv.) il prodotto desiderato, TMC, raggiunge una resa massima di 43 % in t = 2 h con formazione di sottoprodotti indesiderati (mono- e bis-carbonati lineari). La reazione di transcarbonatazione intramolecolare può essere catalizzata anche da TBD (0.1-0.01 equiv.), osservando la selettività più alta verso il TMC per la reazione tra 1,3-PDO e DPC catalizzata da TBD (0.01 equiv.), con una resa di 99 % in t = 2 h. Infine, sono stati condotti studi preliminari sull’attività catalitica di DBU@PS, un organocatalizzatore eterogeneo disponibile commercialmente. La tesi contribuisce alla comprensione dei meccanismi di sintesi dei COC macrociclici, proponendo nuove metodologie sostenibili per la produzione di questi composti.