Unveiling the potential of scandium complexes for methane C-H bond activation: a computational study

Autor(es)

de Lima Batista, Ana Paula ^[1] ; de Oliveira-Filho, Antonio G. S. ^[2] ; Braga, Ataualpa A. C. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Quim, Dept Quim Fundamental, Ave Prof Lineu Prestes 748, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Fac Filosofia Ciencias & Letras Ribeirao Preto, Dept Quim, BR-14040901 Ribeirao Preto, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: NEW JOURNAL OF CHEMISTRY; v. 43, n. 31, p. 12257-12263, AUG 21 2019.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Nowadays, the development of a less expensive and cleaner process that can allow methane conversion to more reactive and value-added chemical species remains a great challenge in chemistry. In many different mechanisms, C-H bond activation is a crucial step during methane conversion. However, it is difficult to accomplish due to the CH4 thermochemical properties. The current work uses DFT calculations to explore the potential of proposed Sc(i) complexes towards methane C-H bond activation. Scandium complexes bearing anionic and neutral ligands were explored. These ligands encompass systems from the imidazolin-2-iminato, beta-diketiminate, N-heterocyclic carbene and N-heterocyclic olefin families. As shown by the energy barriers, all the explored complexes were found to be able to activate the methane C-H bond under mild conditions, which raises new avenues for methane utilization. Besides, this type of fundamental study is also expected to impact new routes for Sc redox catalytic processes. (AU)

• Processo FAPESP: 15/01491-3 - Estudo teórico das reações de acoplamento-cruzado: catálise homogênea e heterogênea
• Beneficiário: Ataualpa Albert Carmo Braga
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/11631-2 - CINE: desenvolvimento computacional de materiais utilizando simulações atomísticas, meso-escala, multi-física e inteligência artificial para aplicações energéticas
• Beneficiário: Juarez Lopes Ferreira da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
• Processo FAPESP: 15/11714-0 - Reatividade, transformação, fixação e espectroscopia de sistemas envolvendo CO2
• Beneficiário: Antonio Gustavo Sampaio de Oliveira Filho
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 14/25770-6 - Novas fronteiras em reações de acoplamento cruzado mediadas por paládio: associando catálise enantiosseletiva, ativações C-H, novos materiais e reações em fluxo visando alta eficiência e sustentabilidade em processos sintéticos
• Beneficiário: Carlos Roque Duarte Correia
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/18238-4 - Reações de ativação catalítica C-H: estudo computacional visando eficiência atômica na fixação de CO2
• Beneficiário: Ana Paula de Lima Batista
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado