Complexos de Pd(0) macrocíclics triolefínics de quinze membres: formació de materials híbrids orgànic-inorgànics i assaig com a catalitzadors recuperables

Abstract

En el grup de recerca s'havien descobert uns complexos de Pd(0) macrocíclics triolefínics de 15 membres. Es va estudiar la síntesi i capacitat coordinant dels lligands macrocíclics i l'activitat catalítica i reutilització dels seus complexos. <br/>Ens vam proposar ancorar aquest tipus de complexos de Pd(0) macrocíclics sobre una superfície sòlida de manera que fóssin fàcilment recuperables. Els polímers inorgànics presenten avantatges: elevades superfícies específiques i elevada estabilitat química i tèrmica. Existeixen diferents maneres de preparar materials híbrids orgànic-inorgànics contenint aquest tipus de lligands macrocíclics: cogelificació amb TEOS (procés sol-gel), o ancoratge a un gel de sílice mesoporós i estructurat (SBA-15). Per poder preparar aquests materials s'han sintetitzat macrocicles que contenen grups trietoxisilil (figura 2). La complexació del Pd(0) es pot fer abans o després de la formació del material. S'ha assajat l'activitat catalítica i reutilització d'aquests materials en reaccions d'acoblament de Suzuki Csp3-Csp2 i Csp2-Csp2 i en reaccions de telomerització d'1,3-butadiè amb fenol.<br/>També s'ha preparat un material poliestirènic entrecreuat que conté aquest tipus de complexos de Pd(0) macrocíclics. Aquest sòlid també s'ha assajat com a catalitzador en els mateixos acoblaments de Suzuki que els anteriors materials híbrids i en la reacció de telomerització d'1,3-butadiè amb metanol.

A new type of 15-membered Pd(0) macrocyclic triolefinic complexes had been serendipitously discovered in the research group. The synthesis and coordination ability of these macrocyclic ligands, as well as the catalytic activity and the recycling of their complexes had been studied.<br/>The grafting of this kind of Pd(0) macrocyclic complexes to a solid surface would render them easily recoverable by simple filtration. The inorganic polymers have great advantages: high specific surface and high chemical and thermical stability. There are different approaches to prepare hybrid organic-inorganic materials containing these kind of macrocyclic ligands: cogelification with TEOS (sol-gel process), or grafting to a mesoporous and structured silica (SBA-15). In order to prepare these hybrid materials, macrocycles with triethoxysilyl functionalities have been synthesized (figure 2). The complexation of Pd(0) can be done before or after the solid formation. The catalytic activity and recycling of these hybrid materials have been tested in Csp3-Csp2 and Csp2-Csp2 Suzuki cross-coupling reactions and in a telomerization reaction of 1,3-butadiene with phenol.<br/>We have also prepared a cross-linked polystyrene containing this type of Pd(0) macrocyclic complexes. This solid was also tested as catalyst in the same cross-coupling Suzuki reactions and in a telomerization reaction of 1,3-butadiene with methanol.