ES2283850T3 - Nuevos complejos de carbeno-niquel, -paladio y -platino, su produccin y utilizacion en reacciones cataliticas. - Google Patents
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Abstract
40 Complejo de metal de transición de la fórmula (I) L 1 - M - L 2 (I) donde M representa un átomo de níquel, paladio o platino, L 1 representa un ligando que tiene al menos un enlace doble olefínico pobre en electrones, que lleva uno, dos, tres o cuatro sustituyentes cuya electronegatividad es mayor que la del sustituyente hidrógeno, y L 2 representa un ligando carbeno monodentado de la fórmula (II) o (III), (Ver fórmulas) en las cuales los restos R 1 y R 2 , con independencia uno de otro, representan un resto alquilo con inclusión de un resto cicloalquilo, un resto arilo o resto heteroarilo, que pueden estar opcionalmente sustituidos, y los restos R 3 a R 6 , con independencia uno de otro, se seleccionan de un átomo de hidrógeno o halógeno, -NO2, -CN, -COOH, -CHO, -SO3H, -SO2-alquilo(C1-C8), -SO-alquilo(C1-C8), -NH-alquilo(C1-C8), -N-(alquilo(C1-C8))2, -NHCO-alquilo(C1-C4), -CF3, -COO-alquilo(C1-C8), -CONH2, -CO-alquilo(C1-C8), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C1-C4), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -CH=CH-CO2-alquilo(C1-C8), -CH=CHCO2H, -PO(fenilo)2, -PO(alquilo(C1-C8))2, un resto alquilo opcionalmente sustituido, un resto arilo opcionalmente sustituido, o un resto heteroarilo opcionalmente sustituido, o al menos dos de los restos R 3 a R 6 forman un anillo de 4 a 12 miembros junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos los mismos.
Description
Nuevos complejos de
carbeno-níquel, -paladio y -platino, su producción y
utilización en reacciones catalíticas.
La presente invención se refiere a nuevos
complejos carbeno-níquel, -paladio y -platino, su
producción y utilización en reacciones catalíticas.
Más del 80% de los productos químicos producidos
industrialmente se preparan por procesos catalíticos. Los procesos
catalíticos son, entre otras cosas, más económicos y respetuosos con
el medio ambiente que las reacciones orgánicas estequiométricas
correspondientes. Como catalizadores homogéneos se emplean en ellos,
además de ácidos y bases, particularmente compuestos complejos de
los metales nobles. También encuentran utilización complejos de
níquel, paladio y platino como catalizadores homogéneos en numerosos
procesos industriales y en la síntesis orgánica a escala de
laboratorio. Un ejemplo importante es la transformación de
compuestos del tipo aril-X (X = halógeno, OTf,
N_{2}^{+}, OMs, C(O)Cl, etc.). Particularmente,
compuestos aromáticos bromados y clorados son escalones intermedios
de la industria química útiles en muchos casos, p.ej. como
precursores para la producción de compuestos intermedios agrícolas,
productos farmacéuticos, colorantes, materias primas, etc.
Adicionalmente, catalizadores de níquel y paladio son a menudo
catalizadores empleados para la funcionalización de compuestos
aromáticos halogenados o halogenuros de vinilo para dar olefinas o
dienos aromáticos (reacción de Heck, reacción de Stille), biarilos
(reacción de Suzuki, reacción de Stille, reacción de Kumada,
reacción de Negishi), alquinos (reacción de Sonogashira), derivados
de ácidos carboxílicos (carbonilación de Heck), y aminas (reacción
de Buchwald-Hartwig).
Los sistemas catalíticos descritos para las
olefinizaciones, alquinilaciones, carbonilaciones, arilaciones,
aminaciones y reacciones análogas de compuestos del tipo
aril-X exhiben a menudo sólo con materiales de
partida no económicos tales como compuestos aromáticos yodados y
compuestos aromáticos bromados activados números de intercambio
catalítico satisfactorios (número de renovación = TON). Por el
contrario, en el caso de los compuestos aromáticos bromados
desactivados y particularmente en el caso de los compuestos
aromáticos clorados tienen que añadirse cantidades generalmente
grandes de catalizador a fin de obtener rendimientos técnicamente
útiles (> 90%). Adicionalmente, debido a la complejidad de las
mezclas de reacción no es posible un reciclo sencillo del
catalizador, por lo que también el reciclo del catalizador implica
costes elevados, que por lo general impiden una realización
industrial. Por otra parte, particularmente en la producción de
principios activos o precursores de principios activos es
indeseable trabajar con grandes cantidades de catalizador, dado que
en este caso se presenta el riesgo de que queden residuos de
catalizador en el producto. Sistemas de catalizador más recientes
se basan en fosfanos ciclopaladiados (W.A. Herrmann, C. Brossmer, K.
Öfele, C.-P. Reisinger, T. Priermeier, M. Beller, H. Fischer,
Angew. Chem. 1995, 107, 1989; Angew. Chem.
Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1844) o mezclas de
arilfosfanos estéricamente impedidos (J.P. Wolfe, S.L. Buchwald,
Angew. Chem. 1999, 111, 2570; Angew. Chem.
Int. Ed. Engl. 1999, 38, 2413) o
tri-terc-butilfosfano (A.F. Littke,
G.C. Fu, Angew. Chem. 1998, 110, 3586;
Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 3387) con
sales de paladio o complejos de paladio.
Sin embargo, los compuestos aromáticos clorados
económicos no son siempre tampoco fáciles de derivatizar
técnicamente con tales catalizadores por las reacciones arriba
descritas. Las productividades de los catalizadores (expresadas
como TON) son típicamente inferiores a 10.000 para las reacciones
mencionadas, y las actividades de los catalizadores (frecuencia de
renovación = TOF) inferiores a 1000 h^{-1}. Por consiguiente, para
alcanzar rendimientos elevados deben emplearse cantidades
comparativamente altas del catalizador caro. Por tanto, a pesar de
todos los desarrollos ulteriores de los catalizadores en los
últimos años, hasta la fecha sólo se han dado a conocer un pequeño
número de transformaciones industriales de arilación, carbonilación,
olefinización, etc. de compuestos aromáticos clorados.
Un ejemplo importante para la aplicación
industrial de catalizadores de platino es la hidrosililación, v.g.
para la preparación de organosilanos o para la reticulación del
caucho de silicona. Asimismo, en tales reacciones es naturalmente
la productividad y la reactividad del catalizador un factor
trascendental para su aplicabilidad industrial.
Los catalizadores activos de paladio, se emplean
que normalmente en el marco de la activación y el acabado ulterior
de compuestos del tipo aril-X, son complejos de
paladio(0). La situación es análoga en el caso de los
catalizadores de níquel. Los catalizadores de platino, que se
emplean en la hidrosililación, son complejos tanto de
platino(IV) como de platino(II) e incluso de
platino(0), poseyendo particularmente los complejos de
platino(0) una actividad elevada y habiendo encontrado amplia
difusión.
La presente invención se propuso como objetivo
poner a disposición nuevos complejos de níquel, paladio y platino,
que pueden emplearse también directamente como catalizadores en
reacciones en escala industrial. En este caso, los complejos
correspondientes a la invención deberían, debido a su estructura,
proporcionar sistemas catalíticos activos y productivos, que son
estables a lo largo de un intervalo de temperatura y presión lo más
amplio posible. Los complejos deben prepararse con un consumo
aceptable a partir de compuestos de partida disponibles, y no
tropezar con problema de ningún tipo en su manipulación, que pudiera
impedir su utilización en procesos industriales.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la
invención por medio de nuevos complejos de níquel, paladio y platino
de la fórmula (I):
(I)L^{1}-M-L^{2}
donde
M representa un átomo de níquel, paladio o
platino,
L^{1} representa un ligando que tiene al menos
un enlace doble olefínico pobre en electrones y
L^{2} representa un ligando carbeno
monodentado de la fórmula (II) o (III),
en las
cuales
R^{1} y R^{2}, con independencia uno de
otro, representan un resto alquilo con inclusión de un resto
cicloalquilo, un resto arilo o resto heteroarilo, que pueden estar
opcionalmente sustituidos,
y los restos R^{3} a R^{6}, con
independencia uno de otro, se seleccionan de un átomo de hidrógeno o
halógeno, -NO_{2}, -CN, -COOH, -CHO, -SO_{3}H,
-SO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-SO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-NH-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-N-(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CF_{3}, -COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CH=CHCO_{2}H, -PO(fenilo)_{2}, -PO(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, un resto alquilo opcionalmente sustituido, un resto arilo opcionalmente sustituido, o un resto heteroarilo opcionalmente sustituido, o al menos dos de los restos R^{3} a R^{6} forman un anillo junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos los mismos.
-NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CF_{3}, -COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CH=CHCO_{2}H, -PO(fenilo)_{2}, -PO(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, un resto alquilo opcionalmente sustituido, un resto arilo opcionalmente sustituido, o un resto heteroarilo opcionalmente sustituido, o al menos dos de los restos R^{3} a R^{6} forman un anillo junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos los mismos.
A no ser que se indique otra cosa, un resto
alquilo en el marco de la presente invención comprende
preferiblemente 1 a 18, de modo particularmente preferible 1 a 12 y
de modo muy particularmente preferible 1 a 8 átomos de carbono,
como por ejemplo un grupo metilo, etilo,
iso-propilo, n-propilo,
n-butilo, terc-butilo o hexilo. El
mismo puede ser lineal o ramificado o puede formar una estructura
cíclica, particularmente una estructura cíclica con
C_{3}-C_{18}, preferiblemente
C_{5}-C_{10}, como p.ej. un resto ciclohexilo o
adamantilo. Un resto alquilo sustituido lleva uno o más
sustituyentes, que se seleccionan preferiblemente con independencia
unos de otros de
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -O-fenilo, -fenilo, un átomo de halógeno, -OH, -NO_{2}, -CN, -COOH, -CHO, -SO_{3}H, -SO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -SO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NH_{2}, -NH-alquilo(C_{1}-C_{8}), -N(alquilo-(C_{1}-C_{8}))_{2}, -NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CF_{3},
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CH=CHCO_{2}H, -PO(fenilo)_{2}, y -PO(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}.
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -O-fenilo, -fenilo, un átomo de halógeno, -OH, -NO_{2}, -CN, -COOH, -CHO, -SO_{3}H, -SO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -SO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NH_{2}, -NH-alquilo(C_{1}-C_{8}), -N(alquilo-(C_{1}-C_{8}))_{2}, -NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CF_{3},
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CH=CHCO_{2}H, -PO(fenilo)_{2}, y -PO(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}.
Preferiblemente, un resto alquilo puede llevar
hasta 8, de modo particularmente preferible 1, 2, 3, 4 ó 5
sustituyentes iguales o diferentes.
A no ser que se indique otra cosa, un resto
arilo en el marco de la presente invención contiene preferiblemente
6 a 14, de modo particularmente preferiblemente 6 a 10 y de modo muy
particularmente preferible 6 átomos de carbono, como p.ej. un grupo
fenilo, naftilo o antrilo. Un resto arilo sustituido lleva uno o más
sustituyentes que pueden seleccionarse preferiblemente con
independencia unos de otros de
-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -O-fenilo, -fenilo, -arilo(C_{6}-C_{14}), un átomo de halógeno, -OH, -NO_{2}, -Si(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{3}, -CF_{3},
-CN, -COOH, -CHO, -SO_{3}H, -NH_{2}, -NH-alquilo(C_{1}-C_{8}), -N-(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, -P(alquilo(C_{1}-C_{8})_{2}, -SO_{3}-alquilo(C_{1}-C_{4}), -SO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{6}), -SO-alquilo(C_{1}-C_{6}), -CF_{3}, -NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -COO-arilo(C_{6}-C_{10}), -CO-arilo(C_{6}-C_{10}), -CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CH=CHCO_{2}H, -P(fenilo)_{2}, -P(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, -PO(fenilo)_{2}, -PO(alquilo(C_{1}-C_{4}))_{2}, -PO_{3}H_{2} y -PO-(O-alquilo(C_{1}-C_{6}))_{2}.
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -O-fenilo, -fenilo, -arilo(C_{6}-C_{14}), un átomo de halógeno, -OH, -NO_{2}, -Si(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{3}, -CF_{3},
-CN, -COOH, -CHO, -SO_{3}H, -NH_{2}, -NH-alquilo(C_{1}-C_{8}), -N-(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, -P(alquilo(C_{1}-C_{8})_{2}, -SO_{3}-alquilo(C_{1}-C_{4}), -SO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{6}), -SO-alquilo(C_{1}-C_{6}), -CF_{3}, -NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -COO-arilo(C_{6}-C_{10}), -CO-arilo(C_{6}-C_{10}), -CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CH=CHCO_{2}H, -P(fenilo)_{2}, -P(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, -PO(fenilo)_{2}, -PO(alquilo(C_{1}-C_{4}))_{2}, -PO_{3}H_{2} y -PO-(O-alquilo(C_{1}-C_{6}))_{2}.
Preferiblemente, un resto arilo puede llevar
hasta 8, de modo particularmente preferible 1, 2, 3, 4 ó 5
sustituyentes iguales o diferentes.
A no ser que se indique otra cosa, un resto
hetero-arilo en el marco de la presente invención es
preferiblemente un anillo de cinco, seis o siete miembros que,
además de carbono, contiene uno o más, por ejemplo 2 ó 3,
heteroátomos, que se seleccionan preferiblemente de nitrógeno,
oxígeno y/o azufre, como p. ej. un grupo pirrolidinilo,
imidazolidinilo, pirazolidinilo, piperidilo, tetrahidrofurilo,
tetrahidropirilo o piperazinilo. Un resto heteroarilo sustituido
contiene uno o más sustituyentes, que se seleccionan con
independencia unos de otros de
-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-fenilo, -fenilo,
-arilo(C_{6}-C_{14}), un átomo de
halógeno, -OH, -NO_{2},
-Si(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{3},
-CF_{3}, -CN, -COOH, -CHO, -SO_{3}H, -NH_{2},
-NH-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-N-(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-P(alquilo(C_{1}-C_{8})_{2},
-SO_{3}-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-SO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{6}),
-SO-alquilo(C_{1}-C_{6}),
-CF_{3},
-NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-CONH_{2},
-CO-alquilo-(C_{1}-C_{8}),
-NHCOH,
-NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-CO-fenilo, -COO-fenilo,
-COO-arilo(C_{6}-C_{10}),
-CO-arilo(C_{6}-C_{10}),
-CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-CH=CHCO_{2}H, -P(fenilo)_{2},
-P(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-PO(fenilo)_{2},
-PO(alquilo(C_{1}-C_{4}))_{2},
-PO_{3}H_{2} y
-PO(O-alquilo(C_{1}-C_{6}))_{2}.
Preferiblemente, un resto heteroarilo puede
llevar 1, 2, 3, 4 ó 5 sustituyentes iguales o diferentes. En el
resto heteroarilo pueden estar condensados también otros anillos
aromáticos, heteroaromáticos o/y alifáticos.
Como átomos de halógeno encuentran
preferiblemente aplicación en el marco de la presente invención
átomos de cloro o de flúor.
Como restos R^{1} y R^{2} se prefieren un
resto alquilo, con inclusión de un resto cicloalquilo, sustituido
opcionalmente con uno o más sustituyentes seleccionados de
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-fenilo, -fenilo, -Cl, -F, -OH, -CN, -COOH,
-N(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-CF_{3}, y
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
un resto arilo, sustituido opcionalmente con uno o más
sustituyentes, seleccionados de
-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-arilo(C_{6}-C_{14}), -Cl, -F, -OH,
-CF_{3}, -CN, -COOH,
-N(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-P(fenilo)_{2}, y
-P(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, y
un resto heteroarilo, sustituido opcionalmente con uno o más
sustituyentes, seleccionados de
-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-arilo(C_{6}-C_{14}), -Cl, -F, -OH,
-CF_{3}, -CN, -COOH,
-N(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-P(fenilo)_{2}, y
-P(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}.
Como restos R^{1} y R^{2} se prefieren
particularmente un resto alquilo, con inclusión de un resto
cicloalquilo, sustituido opcionalmente con uno o más grupos fenilo
y un resto arilo, sustituido opcionalmente con uno o más restos
alquilo.
Adicionalmente, como restos R^{1} y R^{2} se
prefieren sustituyentes estéricamente impedidos, tales como restos
cicloalquilo o restos arilo, donde como restos arilo se emplean de
modo particularmente preferible restos fenilo que llevan uno, dos o
tres sustituyentes p.ej. en posición orto y/o para. Particularmente
preferidos como restos R^{1} y R^{2} son grupos
2,4,6-trimetilfenilo,
2,6-dimetilfenilo, 1-adamantilo,
terc-butilo, ciclohexilo, o-tolilo,
2,6-diisopropil-4-metilfenilo,
y 2,6-diisopropil-fenilo.
Restos R^{3} a R^{6} preferidos se
seleccionan con independencia unos de otros de un átomo de
hidrógeno, -F, -Cl, -CN, -COOH, -SO_{3}H,
-NH-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-N-(alquilo-(C_{1}-C_{8}))_{2},
-NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-CF_{3},
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-CO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-PO(fenilo)_{2},
-PO(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
un resto alquilo(C_{1}-C_{8})
opcionalmente sustituido, un resto
arilo(C_{6}-C_{14}) opcionalmente
sustituido, y un resto heteroarilo de cinco, seis o siete miembros
opcionalmente sustituido, o al menos dos de los restos R^{3} a
R^{6} forman junto con los átomos de carbono a los cuales están
unidos, un anillo de 4 a 12 miembros, preferiblemente un anillo de
5, 6 ó 7 miembros. Como restos R^{3} a R^{6} se prefieren
particularmente un átomo de hidrógeno y/o un resto alquilo,
particularmente un grupo metilo o etilo. A modo de ejemplo, en el
caso de una forma de realización particularmente preferida del
ligando carbeno de la fórmula (II), R^{3} y R^{4} pueden ser
idénticos y representar átomos de hidrógeno o restos alquilo. En el
caso de una forma de realización particularmente preferida del
ligando carbeno de la fórmula (III), R^{4} y R^{5} o R^{3} y
R^{6} forman respectivamente pares idénticos, seleccionados con
independencia unos de otros de átomos de hidrógeno y restos
alquilo.
En el caso de los restos R^{3} a R^{6}, los
sustituyentes particularmente preferidos del resto alquilo se
seleccionan de
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-(C_{1}-C_{8})-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-fenilo, -fenilo, -F, -Cl, -OH, -CN, -COOH, -CHO,
-SO_{3}H, -NH_{2},
-NH-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-N(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-CF_{3},
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-NHCOH,
-NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-CO-fenilo, -COO-fenilo,
-PO-(fenilo)_{2}, y
-PO(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}.
Sustituyentes particularmente preferidos del resto arilo se
seleccionan de -alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-arilo(C_{6}-C_{10}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-fenilo, -fenilo, -F, -Cl, -OH, -CF_{3}, -CN,
-COOH, -SO_{3}H, -NH_{2},
-NH-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-N(alquilo-(C_{1}-C_{8}))_{2},
-NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-COO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-CONH_{2},
-CO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-NHCOH,
-NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}),
-CO-fenilo, -COO-fenilo,
-COO-arilo(C_{6}-C_{10}),
-CO-arilo(C_{6}-C_{10}),
-P(fenilo)_{2},
-P(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-PO(fenilo)_{2},
-PO(alquilo(C_{1}-C_{4}))_{2},
-PO_{3}H_{2} y
-PO(-O-alquilo(C_{1}-C_{6})_{2}.
Sustituyentes particularmente preferidos del resto heteroarilo se
seleccionan con independencia unos de otros de
-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-OCO-alquilo(C_{1}-C_{8}),
-O-fenilo,
-fenilo, -F, -Cl, -OH, -CF_{3}, -CN, -COOH, -SO_{3}H, -NH_{2}, -NH-alquilo(C_{1}-C_{8}), -N(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, -NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -COO-arilo(C_{6}-C_{10}), -CO-arilo(C_{6}-C_{10}), -P(fenilo)_{2}, -P(alquilo-(C_{1}-C_{8}))_{2}, -PO(fenilo)_{2}, -PO(alquilo(C_{1}-C_{4}))_{2}, -PO_{3}H_{2} y -PO(-O-alquilo
(C_{1}-C_{6})_{2}.
-fenilo, -F, -Cl, -OH, -CF_{3}, -CN, -COOH, -SO_{3}H, -NH_{2}, -NH-alquilo(C_{1}-C_{8}), -N(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, -NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -COO-arilo(C_{6}-C_{10}), -CO-arilo(C_{6}-C_{10}), -P(fenilo)_{2}, -P(alquilo-(C_{1}-C_{8}))_{2}, -PO(fenilo)_{2}, -PO(alquilo(C_{1}-C_{4}))_{2}, -PO_{3}H_{2} y -PO(-O-alquilo
(C_{1}-C_{6})_{2}.
Como ligando L2 se prefieren particularmente los
restos carbeno siguientes:
1,3-bis-(2,4,6-trimetilfenil)-imidazolin-ilideno,
1,3-bis-(2,6-dimetilfenil)-imidazolin-ilideno,
1,3-bis-(1-adamantil)-imidazolin-ilideno,
1,3-bis-(terc-butil)-imidazolin-ilideno,
1,3-bis-(ciclohexil)imidazolin-ilideno,
1,3-bis-(o-tolil)-imidazolin-ilideno,
1,3-bis-(2,6-diisopropil-4-metilfenil)-imidazolin-ilideno
y
1,3-bis-(2,6-diisopropilfenil)-imidazolin-ilideno,
1,3-bis-(2,4,6-trimetilfe-
nil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(2,6-dimetilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(1-adamantil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(terc-butil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(ciclohexil)-4,5-dihidro-
imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(o-tolil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno), 1,3-bis-(2,6-diisopropil-4-metilfenil)-4,5-dihi-
dro-imidazolin-ilideno y 1,3-bis-(2,6-diisopropilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno.
nil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(2,6-dimetilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(1-adamantil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(terc-butil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(ciclohexil)-4,5-dihidro-
imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(o-tolil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno), 1,3-bis-(2,6-diisopropil-4-metilfenil)-4,5-dihi-
dro-imidazolin-ilideno y 1,3-bis-(2,6-diisopropilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno.
Como metal central se prefiere en los complejos
correspondientes a la invención un metal de número de oxidación 0.
Es particularmente preferido paladio.
Como ligando que tiene al menos un enlace doble
olefínico pobre en electrones L^{1} se emplean olefinas pobres en
electrones, que llevan en el enlace doble sustituyentes que sustraen
electrones. Para ello son apropiados generalmente sustituyentes
cuya electronegatividad es mayor que la de un sustituyente
hidrógeno. Los compuestos de la fórmula L^{1} pueden llevar en el
enlace doble uno, dos, tres o cuatro de estos sustituyentes que
sustraen electrones. Como sustituyentes que sustraen electrones se
emplean preferiblemente grupos ciano o restos carbonilo, como p.ej.
grupos aldehído, restos cetilo, grupos ácido carboxílico, restos
éster de ácido carboxílico, restos amida de ácido carboxílico, o
restos amida de ácido carboxílico sustituidos en N.
Los compuestos de la fórmula L^{1} pueden
tener uno o más, preferiblemente uno o dos enlaces dobles olefínicos
pobres en electrones. Se prefieren particularmente compuestos de
este tipo que, aparte del o de los enlaces dobles olefínicos pobres
en electrones, no contienen ningún enlace doble olefínico
adicional.
Son particularmente preferidos compuestos, que
están coordinados al átomo metálico central con un solo enlace
doble pobre en electrones. En este caso puede tratarse por ejemplo
de compuestos que contienen un solo enlace doble, o bien de
compuestos cuya estructura, debido p.ej. a impedimento estérico o
estructural, no permite una coordinación simultánea de más de un
enlace doble a un mismo átomo metálico. Este último es, p.ej., el
caso de las quinonas, en las cuales se trata por tanto de una forma
de realización preferida de los ligandos L^{1}.
Ligandos L^{1} particularmente preferidos en
el marco de la presente invención se representan por las fórmulas
(IV), (V) y (VI) siguientes:
En la fórmula (IV), R^{7} se selecciona de
-CN, -COH, -COR^{15}, -COOH, -COOR^{15}, -CONHR^{15}, y
-CONR^{15}R^{16}, donde R^{15} y R^{16}, con independencia
uno de otro, representan un átomo de hidrógeno, un resto alquilo
C_{1}-C_{8}, o resto alquenilo
C_{2}-C_{8}, y R^{8}, R^{9} y R^{10} se
seleccionan con independencia unos de otros de un átomo de
hidrógeno, un resto alquilo C_{1}-C_{8}, un
resto alquenilo C_{2}-C_{8}, un átomo de
halógeno, un grupo hidroxilo, -CN, -COH, -COR^{15}, -COOH,
-COOR^{15}, -CONHR^{15}, y -CONR^{15}R^{16}, donde R^{15}
y R^{16}, son como se ha definido anteriormente. Opcionalmente,
dos restos R^{7}, R^{8}, R^{9}, R^{10}, R^{15}, y
R^{16} apropiados pueden formar p.ej. por condensación de grupos
funcionales contenidos en ellos o reemplazamiento de uno o más
átomos terminales por enlaces simples o dobles junto con los átomos
a los cuales están unidos, un anillo de cinco a ocho miembros,
preferiblemente 5 ó 6, que puede ser preferiblemente aromático o
parcialmente hidrogenado.
Restos R^{15} y R^{16} preferidos se
seleccionan de un átomo de hidrógeno, o un resto alquilo. El resto
alquilo tiene 1 a 8, preferiblemente 1 a 6, y de modo
particularmente preferible 1 a 4 átomos C.
En las fórmulas (V) y (VI), R^{11}, R^{12},
R^{13} y R^{14} representan, con independencia unos de otros,
un átomo de hidrógeno, un resto alquilo
C_{1}-C_{8}, un átomo de halógeno o -CN, o en
cada caso dos de los sustituyentes R^{11} a R^{14} forman,
junto con los átomos a los cuales están unidos, un anillo de 5 a 8
miembros, preferiblemente 5 ó 6 miembros, que puede ser
preferiblemente aromático o estar parcialmente hidrogenado.
Como restos R^{11}, R^{12}, R^{13} y
R^{14} se prefieren átomos de hidrógeno y restos alquilo. Un
resto alquilo contiene 1 a 8, preferiblemente 1 a 6, y de modo
particularmente preferible 1 a 4 átomos C. Es particularmente
preferido el caso en que al menos R^{11} y R^{12} representan
átomos de hidrógeno, donde R^{13} y R^{14} representan asimismo
átomos de hidrógeno o restos alquilo o forman un anillo aromático
de 6 miembros.
De modo particularmente preferido se emplean
como ligandos L^{1} ácido acrílico, éster de ácido acrílico,
acrilonitrilo, ácido metacrílico, éster de ácido metacrílico,
metacrilonitrilo, benzoquinona,
2-metil-p-benzoquinona,
2,5-dimetil-p-benzoquinona,
2,3-dicloro-5,6-diciano-p-benzoquinona,
naftoquinona, antraquinona, anhídrido maleico, imida maleica, ácido
maleico, éster de ácido maleico, ácido fumárico, éster de ácido
fumárico, sales metálicos de los ácidos carboxílicos mencionados o
tetracianoetileno.
\newpage
Además de los complejos de la fórmula (I) son
también objeto de la presente invención dímeros de estos complejos,
que están unidos a través de una funcionalidad adicional del ligando
L^{1}. Dichos compuestos tienen la estructura (Ia) y (Ib)
siguiente:
donde L^{1}, L^{2} y M, con
independencia unos de otros, son como se ha definido anteriormente,
con la condición de que el resto formador de puentes L^{1} en la
fórmula (Ia) o (Ib) se selecciona de tal modo que el mismo contenga
un punto de coordinación adicional para un átomo Ni, Pt o Pd, p.ej.
un carbonil-oxígeno, o un enlace doble olefínico
adicional pobre en electrones. El dímero de la fórmula (Ib) parece
formarse preferiblemente en formas cristalinas, mientras que el
complejo de la fórmula (I) se encuentra preferiblemente en
soluciones.
Un objeto adicional de la invención es un
proceso para la producción de los nuevos complejos catalizadores
por reacción de un carbeno o de su precursor con complejos
apropiados de níquel, paladio o platino. Complejos apropiados son
compuestos de este tipo cuyos ligandos pueden ser eliminados
fácilmente por carbenos, p.ej. complejos olefínicos tales como
Ni(ciclooctadieno)_{2},
Pd_{2}(dialiléter)_{3}, complejos de alquinos o
aminas
(PdMe_{2}(N,N,N',N'-tetrametiletilenodiamina)).
Como materiales de partida se emplean preferiblemente complejos de
este tipo, que contienen (a) una olefina adecuada L^{1} pobre en
electrones como ligando con un átomo de níquel, paladio o platino,
y (b) un ligando adicional, que puede ser eliminado fácilmente por
un carbeno. Ejemplos de un ligando de este tipo, que es reemplazado
por el carbeno durante la síntesis del complejo, son ciclooctadieno
o norbornadieno, empleándose como complejo de partida o precursor
p.ej. (ciclooctadieno)Pd(benzoquinona) o
(norbornadieno)Pd(anhídrido maleico). La parte del
complejo de partida que está integrada por el átomo central y el
ligando con enlace doble pobre en electrones, y que está presente
todavía en el complejo de carbeno correspondiente a la invención,
se designará en lo sucesivo también como fragmento
L^{1}-M. Como precursores de carbenos pueden
emplearse por ejemplo las sales de imidazolio en presencia de
bases.
El catalizador correspondiente a la invención
puede prepararse también in situ a partir de un precursor
apropiado, como se ha descrito arriba y del ligando carbeno
L^{2}. Para ello se añaden ambos componentes a la mezcla de
sustancias reaccionantes de la reacción a catalizar. Sin embargo, no
se prefiere dicho procedimiento, dado que en este caso la especie
catalítica activa propiamente dicha debe formarse al principio, es
decir el catalizador tiene que estar preformado, a fin de alcanzar
una actividad máxima. Dado que las condiciones de preformación y de
reacción óptimas para la reacción de catálisis no son idénticas en
muchos casos, el catalizador metálico no siempre se utiliza
óptimamente. Por esta razón es ventajoso producir y aislar los
complejos correspondientes a la invención en condiciones
controladas y emplear sólo posteriormente los mismos como
catalizadores. Para ello se hace reaccionar el carbeno a
temperatura reducida (p.ej. a una temperatura de -78 a +30ºC,
preferiblemente a -10 hasta +28ºC) con una solución del complejo
del material de partida, que contiene el fragmento
L^{1}-M. Como disolvente es apropiado por ejemplo
THF. El producto que se forma puede aislarse por ejemplo por
concentración de la solución y precipitación. Adicionalmente, aquél
puede purificarse con procesos convencionales tales como lavado,
recristalización o precipitación.
Los nuevos complejos se emplean de acuerdo con
la invención como catalizadores para reacciones orgánicas. Ejemplos
típicos, pero no limitantes para reacciones catalíticas de esta
clase son olefinizaciones, arilaciones, alquilaciones, arilaciones
de cetonas, aminaciones, eterificaciones, tiolizaciones,
sililaciones, carbonilaciones, cianuraciones, alquinilaciones de
compuestos de tipo aril-X, compuestos
vinil-X, donde X representa un grupo lábil, por
ejemplo un halogenuro, una sal de diazonio, triflato,
trifluorometanosulfonato, o compuestos olefínicos, incluso en
presencia de nucleófilos. Ejemplos adicionales de reacciones
apropiadas son hidrosililaciones de olefinas o alquinos o cetonas,
carbonilaciones de olefinas, di- y oligomerizaciones de olefinas,
telomerizaciones de dienos, acoplamientos cruzados con reactivos
organometálicos (p.ej. reactivos de Grignard, reactivos de litio,
reactivos de cinc, reactivos de estaño, etc.) y otras reacciones de
acoplamiento catalizadas por metales de transición.
Particularmente, los complejos preparados de acuerdo con la
invención se han acreditado como catalizadores para la producción
de olefinas sustituidas con arilo (reacciones de Heck), biarilos
(reacciones de Suzuki), ácidos carboxílicos y aminas a partir de
halogenuros de arilo o vinilo u otros compuestos del tipo
aril-X, tales como p.ej. sales de arildiazonio.
A modo de ejemplo, se indicará la alta actividad
de los complejos correspondientes a la invención en la activación
de compuestos aromáticos clorados favorables en costes, pero lentos
en reaccionar.
\newpage
Por regla general, el catalizador
correspondiente a la invención se emplea directamente sin adición de
otros ligandos. En este caso, se utilizan ventajosamente en la
producción del catalizador las cantidades de L^{1}, L^{2} y M
que corresponden estequiométricamente. Sin embargo, es posible
también emplear en aplicaciones catalíticas un exceso,
preferiblemente pequeño, de un ligando referido a metal de
transición.
Por regla general es habitual emplear los
catalizadores correspondientes a la invención, debido a su
actividad, en concentraciones de metal de transición muy pequeñas
(< 2% molar). Preferiblemente se emplean en las aplicaciones
catalíticas concentraciones de metal de transición comprendidas
entre 1,5 y 0,0001% molar, particularmente entre 1 y 0,01% molar de
metal de transición.
Los nuevos complejos de níquel, paladio y
platino son térmicamente muy estables. Así, los catalizadores
correspondientes a la invención pueden emplearse a temperaturas de
reacción incluso superiores a 250ºC. Preferiblemente, los
catalizadores se emplean a temperaturas de -20 a 200ºC; en muchos
casos ha dado buenos resultados trabajar a temperaturas de 30 a
180ºC, preferiblemente 40 a 160ºC. Los complejos pueden emplearse
sin pérdida de actividad incluso en reacciones a presión, en las
cuales se trabaja habitualmente sólo hasta una presión de 100 bar,
pero preferiblemente en el campo que va desde la presión normal
hasta 60 bar. Es particularmente sorprendente la estabilidad de los
complejos correspondientes a la invención, dado que en el caso de
los complejos metálicos se trata de especies infracoordinadas.
Los catalizadores producidos de acuerdo con la
invención pueden emplearse entre otras cosas para la producción de
arilolefinas, dienos, biarilenos, derivados de ácido benzoico,
derivados de ácido acrílico, arilalcanos, alquinos, aminas, éteres,
tioéteres y compuestos de sililo. Los compuestos así producidos
pueden emplearse entre otras cosas como absorbedores UV, como
productos intermedios para productos farmacéuticos y agroquímicos,
como precursores de ligandos para catalizadores de metalocenos, como
perfumes, principios activos y componentes básicos para
polímeros.
polímeros.
1 mmol de un complejo de Ni, Pd o Pt con
fragmento olefínico se suspende en 50 ml de THF absoluto. La
producción de complejos de partida apropiados se expone por ejemplo
en M. Hiramatsu et al., J. Organomet. Chem. 246 (1983) 203,
donde se describe particularmente la síntesis de complejos de
(ciclooctadieno)Pd(quinona).
Se añade gota a gota lentamente a -78ºC una
solución de 1 mmol de carbeno en 20 ml de THF absoluto. Se deja
calentar lentamente la mezcla a la temperatura ambiente y se agita
durante 2 horas más. La solución se concentra a vacío hasta un
volumen de aprox. 2 ml y finalmente se mezcla con 25 ml de éter
absoluto. El sólido precipitado se separa por filtración, se lava
con éter y se seca. Se obtiene el complejo
carbeno-metal-olefina
correspondiente en forma analíticamente pura.
Por adaptación correspondiente de esta
prescripción se han preparado los complejos siguientes:
Ejemplos 1 a
14
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Se suspendió (BQ)Pd(COD) (323 mg,
1,0 mmol) en THF (50 ml) en atmósfera de argón y se enfrió en un
baño de acetona-hielo seco a -78ºC. Se añadió
lentamente con una jeringuilla, bajo agitación,
1,3-dimesitilimidazol-2-ilideno
(304 mg, 1,0 mmol) disuelto en THF (20 ml). Se continuó la
agitación a -78ºC durante 2 horas. El baño de
acetona-hielo seco se dejó calentar lentamente a la
temperatura ambiente. La solución de color pardo oscuro se agitó a
la temperatura ambiente durante dos horas más. Se filtró la
solución (frita D-4) y se concentró a vacío hasta 5
ml. Se añadió lentamente éter seco (20 ml) formando una capa. Los
cristales finos de color pardo oscuro que se habían formado se
separaron y se lavaron con éter y secaron a vacío. Rendimiento = 440
mg, 85%.
Análisis calculado para
C_{27}H_{28}N_{2}O_{2}Pd (518,95): C, 62,49; H, 5,44; N,
5,39.
Encontrado: C, 62,75; H, 5,42; N, 5,30.
Se suspendió (NQ)Pd(COD) (373 mg,
1,0 mmol) en atmósfera de argón en THF (50 ml) y se enfrió en un
baño de acetona-hielo seco a -78ºC. Se añadió
lentamente con una jeringuilla, bajo agitación,
1,3-dimesitilimidazol-2-ilideno
(304 mg, 1,0 mmol) disuelto en THF (20 ml). Se formó inmediatamente
una solución rojiza. La solución se agitó a -78ºC durante 2 h. El
baño de acetona-hielo seco se dejó calentar
lentamente a la temperatura ambiente. La solución de color rojo
oscuro se agitó a la temperatura ambiente durante 2 horas más. Se
filtró la solución (frita D-4) y se concentró a
vacío hasta 5 ml. Se añadió lentamente éter seco (25 ml) formando
una capa. Los cristales rojos que se habían formado se separaron
lentamente y se lavaron con éter y secaron a vacío. Rendimiento =
480
mg, 84%.
mg, 84%.
Análisis calculado para
C_{31}H_{30}N_{2}O_{2}Pd (569,01): C, 65,44; H, 5,31; N,
4,92.
Encontrado: C, 65,79; H, 5,48; N, 4,80.
En un tubo de presión (que puede obtenerse p.ej.
de la firma Aldrich) se añadieron en atmósfera de argón 1 mmol de
halogenuro de arilo, 1,5 mmol de olefina, 1,2 mmol de base, una
cantidad apropiada del complejo correspondiente a la invención (1%
molar) y 100 mg de dietilenglicoldi-n-butiléter (como patrón
interno para la GC analítica) a 2 g de un líquido iónico o 5 ml de
dioxano. Se cerró el tubo y se mantuvo suspendido en un baño de
aceite de silicona previamente calentado. Después de 24 h, se dejó
enfriar a la temperatura ambiente. La mezcla se suspendió en éter,
y la solución sobrenadante se analizó por cromatografía de gases.
Los productos pudieron aislarse por destilación o por cromatografía
en columna (gel de sílice, mezclas hexano/acetato de etilo).
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(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Ejemplos 15 a
31
\vskip1.000000\baselineskip
\global\parskip0.900000\baselineskip
Se añadieron en atmósfera de argón 1 mmol de sal
de arildiazonio, 1,5 mmol de olefina, una cantidad apropiada de
catalizador carbeno-Pd-olefina (1%
molar) y 100 mg de dietilenglicoldi-n-butiléter (como patrón
interno para la GC analítica) a 5 ml de etanol. La mezcla se
calentó durante 1 hora a una temperatura apropiada y a continuación
se mezcló con éter a la temperatura ambiente. La solución se analizó
por cromatografía de gases. Los productos pueden aislarse por
destilación o por cromatografía en columna (gel de sílice, mezclas
hexano/acetato de etilo).
Ejemplos 32 a
36
\vskip1.000000\baselineskip
En un tubo de presión (que puede obtenerse p.ej.
de la firma Aldrich) se añadieron en atmósfera de argón 1 mmol de
halogenuro de arilo, 1,5 mmol de ácido arilborónico, 1,5 mmol de
base, una cantidad apropiada de catalizador
carbeno-Pd-olefina (1% molar) y 100
mg de dietilelenglicol-d-n-butiléter (como
patrón interno para la GC analítica) a 5 ml de xileno. Se cerró el
tubo y se mantuvo suspendido en un baño de aceite de silicona
calentado previamente. Después de 20 h se dejó enfriar a la
temperatura ambiente. La mezcla se suspendió en éter, y la solución
sobrenadante se analizó por cromatografía de gases. Los productos
pueden aislarse por destilación o por cromatografía en columna (gel
de sílice, mezclas hexano/acetato de etilo).
Ejemplos 37 a
43
\vskip1.000000\baselineskip
Se añadieron en atmósfera de argón 1 mmol de sal
de arildiazonio, 1,2 mmol de ácido arilborónico, una cantidad
apropiada de catalizador
carbeno-Pd-olefina (1% molar) y 100
mg de dietilenglicoldi-n-butiléter (como patrón interno
para la GC analítica) a 5 ml de etanol. La mezcla se calentó durante
1 hora a una temperatura apropiada y a continuación se mezcló con
éter a la temperatura ambiente. La solución se analizó por
cromatografía de gases. Los productos pueden aislarse por
destilación o por cromatografía en columna (gel de sílice, mezclas
hexano/acetato de etilo).
Ejemplos 44 a
48
En un tubo de presión (que puede obtenerse p.ej.
de la firma Aldrich) se añadieron en atmósfera de argón 1 mmol de
halogenuro de arilo, 1 mmol de cetona, 1,5 mmol de base, una
cantidad apropiada de catalizador
carbeno-Pd-olefina (1% molar) y 100
mg de dietilenglicoldi-n-butiléter (como patrón interno para
la GC analítica) a 5 ml de tolueno. Se cerró el tubo y se mantuvo
suspendido en un baño de aceite de silicona previamente calentado.
Después de 24 h se dejó enfriar a la temperatura ambiente. La
mezcla se suspendió en éter, y la solución sobrenadante se analizó
por cromatografía de gases. Los productos pueden aislarse por
destilación o cromatografía en columna (gel de sílice, mezclas
hexano/acetato de etilo).
Ejemplos 49 a
54
\global\parskip1.000000\baselineskip
En un tubo de presión (que puede obtenerse p.ej.
de la firma Aldrich) se añadieron en atmósfera de argón 1 mmol de
halogenuro de arilo, 1,2 mmol de amina, 1,4 mmol de base, una
cantidad apropiada de catalizador
carbeno-Pd-olefina (1% molar) y 100
mg de dietilenglicoldi-n-butiléter (como patrón interno para
la GC analítica) a 5 ml de tolueno. Se cerró el tubo y se mantuvo
suspendido en un baño de aceite de silicona previamente calentado.
Después de 24 h se dejó enfriar a la temperatura ambiente. La
mezcla se suspendió en éter, y la solución sobrenadante se analizó
por cromatografía de gases. Los productos pueden aislarse por
destilación o cromatografía en columna (gel de sílice, mezclas
hexano/acetato de etilo).
Ejemplos 55 a
60
Claims (10)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Complejo de metal de transición de la fórmula (I)(I)L^{1}-M-L^{2}dondeM representa un átomo de níquel, paladio o platino,L^{1} representa un ligando que tiene al menos un enlace doble olefínico pobre en electrones, que lleva uno, dos, tres o cuatro sustituyentes cuya electronegatividad es mayor que la del sustituyente hidrógeno, yL^{2} representa un ligando carbeno monodentado de la fórmula (II) o (III),21 en las cualeslos restos R^{1} y R^{2}, con independencia uno de otro, representan un resto alquilo con inclusión de un resto cicloalquilo, un resto arilo o resto heteroarilo, que pueden estar opcionalmente sustituidos,y los restos R^{3} a R^{6}, con independencia uno de otro, se seleccionan de un átomo de hidrógeno o halógeno, -NO_{2}, -CN, -COOH, -CHO, -SO_{3}H, -SO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -SO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NH-alquilo(C_{1}-C_{8}), -N-(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2},
-NHCO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CF_{3}, -COO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CONH_{2}, -CO-alquilo(C_{1}-C_{8}), -NHCOH, -NHCOO-alquilo(C_{1}-C_{4}), -CO-fenilo, -COO-fenilo, -CH=CH-CO_{2}-alquilo(C_{1}-C_{8}), -CH=CHCO_{2}H, -PO(fenilo)_{2}, -PO(alquilo(C_{1}-C_{8}))_{2}, un resto alquilo opcionalmente sustituido, un resto arilo opcionalmente sustituido, o un resto heteroarilo opcionalmente sustituido, o al menos dos de los restos R^{3} a R^{6} forman un anillo de 4 a 12 miembros junto con los átomos de carbono a los cuales están unidos los mismos. - 2. Complejo de metal de transición según la reivindicación 1, donde M representa Pd.
- 3. Complejo de metal de transición según la reivindicación 1 ó 2, en el cual el enlace doble olefínico pobre en electrones en L^{1} lleva al menos un sustituyente que sustrae electrones, seleccionado de un grupo ciano, un grupo aldehído, un resto cetilo, un grupo ácido carboxílico, un resto éster de ácido carboxílico, resto amida de ácido carboxílico, o resto amida de ácido carboxílico sustituida en N.
- 4. Complejo de metal de transición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde L^{1} se selecciona de compuestos de las fórmulas (IV), (V) o (VI)
22 \global\parskip1.000000\baselineskip
donde R^{7} se selecciona de -CN, -COH, -COR^{15}, -COOH, -COOR^{15}, -CONHR^{15}, y -CONR^{15}R^{16}, donde R^{15} y R^{16}, con independencia uno de otro, representan un átomo de hidrógeno, un resto alquilo C_{1}-C_{8}, o resto alquenilo C_{2}-C_{8}, yR^{8}, R^{9} y R^{10} se seleccionan con independencia unos de otros de un átomo de hidrógeno, un resto alquilo C_{1}-C_{8}, un resto alquenilo C_{2}-C_{8}, un átomo de halógeno, un grupo hidroxilo, -CN, -COH, -COR^{15}, -COOH, -COOR^{15}, -CONHR^{15}, y -CONR^{15}R^{16}, donde R^{15} y R^{16} son como se define anteriormente, o dos restos R^{7}, R^{8}, R^{9}, R^{10}, R^{15} y R^{16} apropiados, junto con los átomos a los cuales están unidos los mismos, forman un anillo de 5 a 8 miembros,R^{11}, R^{12}, R^{13} y R^{14}, con independencia unos de otros, se seleccionan de un átomo de hidrógeno, un resto alquilo C_{1}-C_{8}, un átomo de halógeno o -CN, o en cada caso dos de los sustituyentes R^{11} a R^{14} junto con los átomos a los cuales están unidos los mismos, forman un anillo de 5 a 8 miembros. - 5. Complejo de metal de transición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde L^{1} se selecciona de ácido acrílico, éster de ácido acrílico, acrilonitrilo, ácido metacrílico, éster de ácido metacrílico, metacrilonitrilo, benzoquinona, 2-metil-p-benzoquinona, 2,5-dimetil-p-benzoquinona, 2,3-dicloro-5,6-diciano-p-benzoquinona, naftoquinona, antraquinona, anhídrido maleico, imida maleica, ácido maleico, éster de ácido maleico, ácido fumárico, éster de ácido fumárico, sales metálicas de los ácidos carboxílicos mencionados o tetracianoetileno.
- 6. Complejo de metal de transición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde L^{2} se selecciona de 1,3-bis-(2,4,6-trimetilfenil)-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(2,6-dimetilfenil)-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(1-adamantil)-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(terc-butil)-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(ciclohexil)imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(o-tolil)-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(2,6-diisopropil-4-metilfenil)-imidazolin-ilideno y 1,3-bis-(2,6-diisopropilfenil)-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(2,4,6-trimetilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(2,6-dimetilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(1-adamantil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(terc-butil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-
bis-(ciclohexil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno, 1,3-bis-(o-tolil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno), 1,3-bis-(2,6-diiso-
propil-4-metilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno y 1,3-bis-(2,6-diisopropilfenil)-4,5-dihidro-imidazolin-ilideno. - 7. Complejo de metal de transición de la estructura (Ia) o (Ib) siguiente
23 donde L^{1}, L^{2} y M, con independencia unos de otros, son como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, con la condición de que el resto formador de puente L^{1} se selecciona de tal modo que el mismo contiene un punto de coordinación adicional para un átomo Ni, Pt o Pd. - 8. Proceso para la producción de un complejo de metal de transición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende poner en contacto el ligando L^{2} con un complejo metálico, que contiene el fragmento L^{1}-M y un ligando adicional, que puede ser eliminado fácilmente por el ligando L^{2}, donde L^{1}, M, y L^{2} se definen como en las reivindicaciones 1 a 7.
- 9. Utilización de un complejo de metal de transición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en la catálisis homogénea de una reacción orgánica.
- 10. Utilización según la reivindicación 9, donde la reacción orgánica se selecciona de olefinizaciones, arilaciones, alquilaciones, arilaciones de cetonas, aminaciones, eterificaciones, tiolizaciones, sililaciones, carbonilaciones, cianuraciones o alquinilaciones de compuestos de tipo aril-X, compuestos vinil-X, donde X representa un grupo lábil, o compuestos olefínicos, o de hidrosililaciones de olefinas o alquinos o cetonas, carbonilaciones de olefinas, di- y oligomerizaciones de olefinas, telomerizaciones de dienos o acoplamientos cruzados con reactivos organometálicos y otras reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de transición.
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