Catalizadores de Estructuras Metal-Orgánicas Bioinspiradas para la Oxidación Selectiva de Metano a Metanol

La metano monooxigenasa particulada (pMMO) es una enzima que oxida metano a metanol con alta actividad y selectividad. Se ha logrado un éxito limitado en la incorporación de ligandos biológicamente relevantes para la formación de tales sitios activos en un sistema sintético. Aquí, informamos sobre el diseño y la síntesis de catalizadores de marco organometálico (MOF) inspirados en pMMO para la oxidación selectiva de metano a metanol. Mediante la selección juiciosa de un marco con topología y funcionalidad química adecuadas, se utilizó MOF-808 para instalar pos sintéticamente ligandos que portan unidades de imidazol para una posterior metalación con Cu(I) en presencia de dioxygeno. Los catalizadores muestran alta selectividad para la oxidación de metano a metanol en condiciones isotérmicas a 150 °C. Espectroscopías combinadas y cálculos de teoría funcional de densidad sugieren especies de dicobre bis(μ-oxo) como el probable sitio activo de los catalizadores.