Coinage complexes in C-C and C-N bond-forming reactions

Abstract

Els complexos organometàl·lics de coure, plata i or juguen un paper fonamental com espècies reactives en diverses transformacions químiques. Aquesta tesi aporta coneixement sobre el comportament d’aquests complexos en la formació d’enllaços C-C i/o C-N. En concret, estudiem: i) el mecanisme de reacció a través del qual els complexos de coure co-catalitzen un acoblament oxidant en el context de sistemes bimetàl·lics de rodi i coure; ii) el potencial de nucleòfils de plata com a agents transmetal·lants en reaccions de trifluorometilació catalitzades per pal·ladi; iii) el mecanisme de reacció de sistemes bimetàl·lics de Pd/Ag emprant un sistema model; i iv) el comportament de complexos bis(trifluorometil) cuprat, argentat i aurat com a nucleòfils. En aquesta tesi, on s´han combinat estudis experimentals i computacionals, s’ha adquirit nou coneixement sobre els processos estudiats, i s’ha contribuït al camp de la recerca química basada en el coneixement.

Los complejos organometálicos de cobre, plata y oro juegan un papel fundamental como especies reactivas en diversas transformaciones químicas. Esta tesis aporta conocimiento sobre el comportamiento de estos complejos en la formación de enlaces C-C y/o C-N. En concreto, estudiamos: i) el mecanismo de reacción por el cual complejos de cobre co-catalizan un acoplamiento oxidante en el contexto de sistemas bimetálicos de rodio y cobre; ii) el potencial de nucleófilos de plata como agentes transmetalantes en reacciones de trifluorometilación catalizadas por paladio; iii) el mecanismo de reacción de sistemas bimetálicos de Pd/Ag usando un sistema modelo; y iv) el comportamiento de complejos bis(trifluorometil) cuprato, argentato y aurato como nucleófilos. En esta tesis, donde se han combinado estudios experimentales y computacionales, se ha adquirido nuevo conocimiento sobre los procesos estudiados, y se ha contribuido al campo de la investigación química basada en el conocimiento.

Organometallic coinage metal complexes are be key reactive species for promoting a wide variety of chemical transformations. This thesis improves the understanding the behavior of these complexes in relevant C-C and/or C-N bond-forming reactions. Specifically, we have explored: i) the mechanistic intricacies of copper species as co-catalyst in the context of rhodium/copper-catalyzed oxidative coupling reactions; ii) the capability of silver nucleophiles as transmetalating agents in palladium-catalyzed trifluoromethylation reactions; iii) the reaction mechanism of Pd/Ag bimetallic reactions using a model system as probe; and, iv) the study of bis(trifluoromethyl) coinage metallates as nucleophiles. The fundamental insights gathered in this Thesis, encompassing both experimental and computational approaches, improve our understanding of the processes under study and make a contribution to the general field of knowledge-driven research in Chemistry.