Un solubile in acqua rimovibile N-eterociclici carbene (NHC) ligando in mezzi acquosi tramite interazione ospite è stato sviluppato. Abbiamo dimostrato reazioni di metatesi di olefine rappresentante in acqua come bene come in diclorometano. Tramite l'interazione ospite / o estrazione, il catalizzatore residuo rutenio (Ru) era basso quanto 0,14 ppm dopo la reazione.
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Articolo metodologico
Rimozione eterogenei di rutenio solubile in acqua dell'olefina metatesi catalizzatore da mezzi acquosi tramite interazione Host-Guest
In questo articolo
Sommario
Abstract
Un metodo di rimozione di metalli di transizione altamente efficiente catalizzatore è sviluppato. Il catalizzatore solubile in acqua contiene un ligando NHC di nuova concezione per la rimozione del catalizzatore tramite interazioni host-guest. Il nuovo legante NHC possiede un'unità di glicole etilenico lineare adamantile (ospite) legato per inclusione idrofobo nella cavità di un host di β-ciclodestrina (β-CD) composto. Il nuovo legante NHC è stato applicato a un catalizzatore di metatesi di olefine Ru-basato. Il catalizzatore di Ru ha dimostrato attività eccellente in Rappresentante Ciclizzazione metatesi (RCM) e reazioni di polimerizzazione (ROMP) metatesi di anello-apertura in mezzi acquosi come solvente organico, CH2Cl2. Dopo la reazione è stata completata, il residuo persistente di Ru è stato rimosso dalla soluzione acquosa con l'efficienza di oltre il 99% (53 ppm di residuo di Ru) per semplice filtrazione utilizzando un ospite / interazione tra silice-innestati insolubile β-CD (host) e il adamantile frazione (ospite) sul catalizzatore. Il nuovo catalizzatore Ru inoltre ha dimostrato l'efficienza elevata rimozione tramite estrazione quando la reazione viene eseguita in solvente organico partizionando la miscela di reazione greggio tra strati di etere etilico ed acqua. In questo modo, il catalizzatore rimane in strato acquoso solo. In strato organico, il residuo Ru è solo 0,14 ppm nelle reazioni RCM di diallyl composti.
Introduzione
La rimozione della catalisi metallorganica omogenea dal prodotto è una questione importante in chimica moderna1,2. Catalizzatore residuo provoca non solo un problema di tossicità da relativo elemento di metallo pesante, ma anche una trasformazione indesiderata del prodotto dalla sua potenziale reattività. Catalizzatore omogeneo fornisce molti vantaggi, come ad alta attività, velocità di reazione rapida e chemoselettività3, tuttavia, la sua rimozione dal prodotto è molto più difficile di catalizzatore eterogeneo che viene semplicemente rimosso mediante filtrazione o decantazione. La comb....
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Protocollo
Nota: Abbiamo presentato la sintesi di 4-(97-(adamantan-1-yloxy)-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71,74,77,80,83,86,89,92,95-dotriacontaoxaheptanonacontyl)-1,3-dimesityl-4,5-dihydro-1H-imidazol-3-ium tetrafluoroborate (imidazolio sale A) e host complesso, β-CD innestate silice, nel nostro precedente carta38. Nel protocollo, descriviamo una sintesi delle nostre idrosolubile Ru olefina metatesi catalizzatore e metatesi reazioni (RCM e ROMP).
1. sintesi di (4-(97-((adamantan-1-yl)oxy)-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71,74,77,80,83,86,89,92,95-dotriacontaox....
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Risultati
Figura 2 descrive la reazione di scambio ligando per nostro catalizzatore 1. Spettro 1H NMR 1è illustrato nella Figura 3.
La figura 4 Mostra il RCM in soluzione acquosa e successiva rimozione del catalizzatore usato dalla miscela di reazione tramite interazione ospite, e la tabella 1 riassume RCM.......
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Discussione
Abbiamo descritto la sintesi di catalizzatore metatesi delle olefine rimovibile omogeneo Ru e la sua rimozione da soluzioni acquose ed organiche. Catalisi omogenea offre numerosi vantaggi rispetto ai catalizzatori eterogenei, quali elevata reattività e velocità di reazione rapida; Tuttavia, la rimozione del catalizzatore usato dal prodotto è più difficile di catalizzatore eterogeneo3. La caratteristica fondamentale del catalizzatore sintetizzato è il ligando NHC, che porta il adamantile tethered a.......
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Dichiarazioni
Gli autori non dichiarano alcun interesse finanziario concorrenti.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto dall'iniziativa Florida State University energia e assunzione di materiali e la FSU dipartimento di chimica e ingegneria biomedica.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Catalizzatore Hoveyda-Grubbs 1a generazione | Sigma-Aldrich | 577944 | sensibilità all'aria. Sensibilità alla luce. |
| Dietil diallilmalonato | Sigma-Aldrich | 283479 | |
| Etere etilvinilico | Sigma-Aldrich | 422177 | Sensibile all'aria. |
| Ossido di alluminio | Sigma-Aldrich | 06300 | Attivato, neutro, Brockmann Attività I |
| Soluzione di bis(trimetilsilil)ammide di potassio (0,5 M in toluene) | Sigma-Aldrich | 277304 | Sensibile all'umidità. |
| Acetato di Etyhl | VWR | BDH1123 | Liquido infiammabile. |
| Metanolo | VWR | BDH1135 | Liquido infiammabile. Tossico. |
| Ossido di deuterio 99,8% | D TCI | W0002 | |
| Cloruro di metilene-D2 (D, 99,8%) | Cambridge Isotope Laboratories, Inc. | DLM-23 | Liquido infiammabile. Tossico. |
| Carbone attivo | Sigma-Aldrich | 242276 | |
| Solfato di magnesio | EMD Millipore | MX0075 | |
| Etere etilico | EMD Millipore | EX0190 | Liquido infiammabile. |
Riferimenti
- Allen, D. P. Handbook of Metathesis. , Wiley-VCM, Weinheim. Chapter 5 (2015).
- Vougioukalakis, G. C. Removing Ruthenium Residues from Olefin Metathesis Reaction Products. Chemistry-A European Journal. 18 (29), 8868-8880 (2012).
- Hartwig, J. F.
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Ristampe e permessi
