Il trasferimento di atomo di idrogeno (HAT) rappresenta una tra le principali reazioni chimiche ad essere stata oggetto di intense investigazioni sperimentali e teoriche, dato il suo forte impatto in molti processi in campo biochimico e sintetico.
Processi HAT promossi da amminossil radicali quali la ftalimide N-ossil radicale (PINO) hanno un ruolo di fondamentale importanza nella ossidazione aerobica di composti organici catalizzata dalla N-idrossiftalimide (NHPI) (sistema di Ishii). Tale sistema ha mostrato interessanti risultati in termini di selettività ed efficienza catalitica nell'ossidazione aerobica di una numerosi di composti organici.
L'elevata reattività degli N-ossil radicali in processi HAT è stata anche sfruttata nei processi di degradazione enzimatica della lignina promossi dalla laccasi, nei quali, grazie ad un processo di mediazione, è stata resa possibile l'ossidazione dei residui non fenolici del polimero.
Il seguente progetto si inserisce in questo settore di ricerca e sará rivolto a studiare i processi di mediazione di diversi N-ossil radicali nelle reazioni di ossidazione di composti organici in presenza di complessi di ferro noneme.
I complessi di ferro noneme costituiscono dei sistemi biomimetici delle ossigenasi noneme presenti in natura e stanno rivestendo negli ultimi anni un notevole interesse in campo sintetico grazie alla loro capacità di promuovere, con elevata efficienza e versatilitá, diversi processi ossidativi quali l'ossidrilazione di idrocarburi alifatici e aromatici, l'epossidazione di olefine, l'ossidazione di alcoli, ammine e solfuri.
Il processo di mediazione ad opera di N-idrossi derivati darà la possibilità non solo di aumentare ulteriormente l'efficienza catalitica dei complessi di ferro nonheme, ma anche di sfruttare sistemi biomimetici ed ecocompatibili per l'attivazione di N-idrossiftalimide e dei suoi derivati senza l'impiego di cocatalizzatori metallici a base di cobalto, utilizzati nel sistema di Ishii.
Le reazioni di ossidazione di composti organici rivestono un notevole interesse sia per la loro importanza in campo biologico sia per la rilevanza dei prodotti di ossidazione nel campo della sintesi organica. Pertanto studi meccanicistici e di attività catalitica volti a determinare il ruolo del processo di mediazione ad opera di N-ossil radicali in presenza di ferro osso complessi in tali ossidazioni, risultano di importanza fondamentale nella conoscenza dei meccanismi di mediazione operanti in campo biologico e nella valutazione delle condizioni sintetiche ottimali per l'aumento delle rese e dell'efficienza dei processi ossidativi.
L'impiego di N-ossil radicali come mediatori, in letteratura, è limitato esclusivamente al loro impiego nella degradazione ossidativa della lignina ad opera dell'enzima laccasi. Pertanto studi rivolti a valutare l'efficienza di questi ultimi nei processi promossi dai sistemi biometici di ferro noneme, rappresenterebbero una assoluta novità in tale settore di ricerca.
La presenza combinata degli N-idrossi derivati e dei ferro-osso complessi noneme consentirebbe non solo un incremento della efficienza catalitica dei sistemi modello delle ossigenasi nell¿ossidazione di composti organici ma soprattutto la possibilità di individuare un meccanismo di attivazione degli N-idrossi derivati interamente eco-compatibile.
La possibilità di impiego di ossidanti quali l'H2O2 per l'attivazione dei complessi di ferro noneme potrebbe inoltre rendere il processo di mediazione ancora più economico e sostenibile a livello ambientale.