Hybrid silica materials derived from proline sulfonamides, imidazolium salts and (NHC)AuX complexes as supported catalysts

Abstract

La recerca de reaccions orgàniques que procedeixin amb eficiència, selectivitat i economia atòmica s'ha convertit en un objectiu important per la química sintètica. A més de la conscienciació sobre la sostenibilitat dels processos químics, l'ús de catalitzadors suportats en la química sintètica ha augmentat considerablement en els últims anys. D'aquesta manera, la immobilització covalent d'espècies catalítiques ofereix avantatges importants. No obstant, l'activitat catalítica de les espècies suportades està fortament determinada per l'accessibilitat del reactius al centre actiu. Per tant, l'elecció del suport és una qüestió essencial donat que la seva estructura i propietats poden influir de manera important en el curs de les reaccions químiques facilitades pels catalitzadors immobilitzats en aquest suport._x000D_ Els materials híbrids orgànico-inorgànics derivats de sílice són gels de sílice modificats amb components orgànics, que s'han aplicat com a suports versàtils per a una gran varietat de sistemes catalítics. En el present treball, diverses organosíliques derivades de prolinsulfonamides, de sals d'imidazoli i d'imidazolini i d'un complex de [(NHC)AuCl] han estat preparades mitjançant procediments sol-gel, així com també pel mètode de grafting. Aquests materials han estat assajats com a catalitzadors suportats en diversos processos orgànics. Concretament, l'organocatàlisi asimètrica ha estat abordada per prolinsulfonamides suportades que han mostrat bons resultats en les reacció aldòlica asimètrica directa en condicions suaus (en aigua a temperatura ambient ) i han permès el seu reciclatge fins a 5 cicles consecutius ._x000D_ La immobilització de sals d'imidazoli i d’imidazolini no ha permès la generació d’espècies NHC per catalitzar la condensació benzoïnica o la reacció d’anelació d'un enal amb una vinil-cetona. No obstant això, una sal imidazoli suportada s'ha pogut utilitzar com a organocatalitzador reciclable per a la protecció quimioselectiva amb Boc d'amines aromàtiques ._x000D_ Finalment, el complex suportat de [(NHC)AuCl] representa el primer exemple de material de sílice derivat d'un complex de [(NHC)-Au(I)] que s'ha preparat mitjançant el procés sol-gel. S'ha aplicat amb èxit com a catalitzador suportat [(NHC)Au]+, facilitant transformacions com ara la transposició d'èsters al·lílics o la cicloisomerització d'àcids γ-alquinoics per donar lloc a enol-lactones de 5 membres, i permetent la seva reutilització fins a 6 cicles consecutius en l'última reacció. A més, aquest material híbrid de sílice mostra un millor comportament catalític que l'anàleg homogeni corresponent.

Date of Award	5 Jun 2015
Original language	Undefined/Unknown
Supervisor	Roser Pleixats Rovira (Director)