Chemistry and catalysis advances in organometallic chemistry and catalysis


Download 11.05 Mb.
Pdf ko'rish
bet48/115
Sana23.06.2017
Hajmi11.05 Mb.
#9613
1   ...   44   45   46   47   48   49   50   51   ...   115

Figure 21.25

Coordination chemistry of (arene)ruthenium(II) 4-acyl-5-pyrazolonate complexes.

Ru

N

N



O

O

Ru



N N

O

O



Cl

Cl

(a)



Ru

Cl

N



N

O

F



3

C

O



N

(b)


Figure 21.26

(a) [


{(p-Cymene)RuCl}

2

Q4Q]; (b) [



{(p-cymene)RuCl(Q)] (HQ = 4-(2,2,2-trifluoroacetyl)-1,2-dihydro-5-methyl-2-(pyridin-

2-yl)pyrazol-3-one).

ionic mononuclear [(p-cymene)Ru(Q)L]X complexes, and ionic dinuclear complexes of the formula [

{(p-cymene)Ru(Q)}

2

L-

L]X



2

being obtained, respectively (Fig. 21.25).

X-ray studies show that all of the crystalline forms are racemates, that is, the complexes exist as two enantiomers (S

M

)



and (R

M

) differing only in the metal chirality. A dinuclear compound [



{(p-cymene)RuCl}

2

Q4Q] (H



2

Q4Q


= bis(4-(1-phenyl-

3-methyl-5-pyrazolone)dioxohexane), existing in the RRuSRu (meso form), has been prepared similarly (Fig. 21.26a). With

a particular Q ligand, containing a pyridine ring bonded to the pyrazole, a completely different coordination mode has been

observed, the ligand acting as N,-chelating to ruthenium (Fig. 21.26b).

The redox properties of these complexes have been investigated by cyclic voltammetry and controlled potential

electrolysis, which allowed the ordering of the bidentate acylpyrazolonate ligands according to their electron-donor character

and are indicative of a small dependence of the HOMO energy upon the change of the monodentate ligand. This was

accounted for by DFT calculations, which showed a relevant contribution of acylpyrazolonate ligand orbitals to the

HOMOs, whereas that from the monodentate ligand is minor. Rao et al. have expanded this field reporting the [3

+

2] cycloaddition reaction of selective azido complexes [(arene)Ru(Q)N



3

] with the activated alkynes dimethyl and diethyl

acetylenedicarboxylates, which produced the arene triazolato complexes [(arene)Ru(Q)(triazolato)] (Fig. 21.27), where

triazolato ligand is always bonded through N(2) [60].

A copper(I) complex [Cu(Q)(PPh

3

)



2

], containing the Janus Q ligand coordinated through the N,-chelating moiety,

reacts with [(p-cymene)RuCl

2

]



2

in the presence of AgPF

6

affording the ionic heterobimetallic adduct [(p-cymene)Ru(Cl)(



μ

4

-



O

2

,N



2

–Q)Cu(PPh

3

)

2



]PF

6

·3H



2

O (Fig. 21.28) [61].



282

HALF-SANDWICH RHODIUM(III), IRIDIUM(III), AND RUTHENIUM(II) COMPLEXES

Ru

N

N N



O

O

N



N

O

OR



O

RO

R = Me, Et



Ru

N

N N



O

O

N



N

COOR


COOR

Figure 21.27

[3

+ 2] Cycloaddition reaction between [(p-cymene)Ru(Q)N



3

] and acetylenedicarboxylates.

Ru

Cl

N N



O

O

F



3

C

N



Cu

Ph

3



P

Ph

3



P

PF

6





Figure 21.28

[(p-Cymene)Ru(Cl)(

μ

4

-O



2

,N

2



–Q)Cu(PPh

3

)



2

]PF


6

.

21.5



CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES

In conclusion, many developments in the last decades on the coordination chemistry of half-sandwich Ru(II), Rh(III), and

Ir(III) derivatives with pyrazole-based ligands were proposed, and also interesting applications in catalysis and biochemistry

reported. However, there is a vast area of coordination chemistry that is waiting to be further explored and developed, and

many of the complexes yet prepared can be further tested to check their catalytic or biological properties.

REFERENCES

1. (a) Trofimenko, S. Chem. Rev. 197272 , 497; (b) Bonati, F. Gazz. Chim. Ital. 1989119 , 291.

2. Keter, F. K.; Darkwa, J. Biometals201225 , 9.

3. (a) Mukherjee, R. Coord. Chem. Rev. 2000203 , 151; (b) Pettinari, C.; Pettinari, R. Coord. Chem. Rev. 2005249 , 525; (c) Pettinari,

C.; Pettinari, R. Coord. Chem. Rev. 2005249 , 663; (d) Viciano-Chumillas, M.; Tanase, S.; de Jongh, J. L.; Reedijk, J. Eur. J, Inorg.

Chem. 2010, 3403.

4. (a) O’Sullivan, D. J.; Lalor, F. J. J. Organomet. Chem. 197357 , C58; (b) Restivo, R. J.; Ferguson, G. J. Chem. Soc. Chem. Commun.



1973, 847; (c) Restivo, R. J.; Ferguson, G.; O’Sullivan, D. J.; Lalor, F. J. Inorg. Chem. 197514 , 3046.

5. Jones, C. J.; McCleverty, J. A.; Rothin, A. S. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1986, 109.

6. Oro, L. A.; Garcia, M. P.; Carmona, D. Inorg. Chim. Acta 198596 , L21.

7. Oro, L. A.; Carmona, D.; Garcia, M. P.; Lahoz, F. J.; Reyes, J.; Foces-Foces, C.; Cano, F. H. J. Organomet. Chem. 1985296 ,

C43-C46.

8. Carmona, D.; Ferrer, J.; Oro, L. A., Apreda, M. C.; Foces-Foces, C.; Cano, F. H.; Elguero, J.; Jimeno, M. L. J. Chem. Soc. Dalton



Trans. 1990, 1463.

9. (a) Govindaswamy, P.; Mozharivskyj, Y. A. ; Kollipara, M. R. J. Organomet. Chem. 2004689 , 3265; (b) Waheed, A.; Jones, R.

A.; Agapiou, K.; Yang, X.; Moore, J. A.; Ekerdt, J. G. Organometallics 200726 , 6778; (c) Albertin, G.; Antoniutti, S.; Castro, J.;

Garc´ıa-Font´an, S. Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 510.

10. (a) Trib´o, R.; Pons, J.; Y´anez, R.; Piniella, J. F.; Alvarez-Larena, ´

A.; Ros, J. Inorg. Chem. Commun. 2000, 545; (b) Trib´o, R.;

Munoz, S.; Pons, J.; Y´anez, R.; Alvarez-Larena, ´

A.; Piniella, J. F.; Ros, J. J. Organomet. Chem. 2005690 , 4072.

11. Carmona, D.; Ferrer, J.; Marzal, I. M.; Oro, L. A. Gazz. Chim. Ital. 1994124 , 35.

12. Carmona, D.; Ferrer, J.; Reyes, J.; Oro, L. A. Organometallics 199312 , 4241.

13. Carmona, D.; Ferrer, J.; Atencio, R.; Lahoz, F. J.; Oro, L. A.; Lamata, M. P. Organometallics 199514 , 2057.

14. Carmona, D.; Ferrer, J.; Arilla, J. M.; Reyes, J.; Lahoz, F. J.; Elipe, S.; Modrego, F. J.; Oro, L. A. Organometallics 200019 , 798.



REFERENCES

283

15. Carmona, D.; Ferrer, J.; Atencio, R.; Edwards, A. J.; Oro, L. A.; Lamata, M. P.; Esteban, M.; Trofimenko, S. Inorg. Chem. 199635 ,

2549.

16. Contreras, R.; Valderrama, M.; Orellana, E. M.; Boys, D.; Carmona, D.; Oro, L. A.; Lamata, M. P.; Ferrer, J. J. Organomet. Chem.



2000606 , 197.

17. (a) Bhambri, S.; Tocher, D. A. J. Organomet. Chem. 1996507 , 291; (b) Bhambri, S.; Tocher, D. A. Polyhedron 199615 , 2763;

(c) Bhambri, S.; Bishop, A.; Kaltsoyannis, N.; Tocher, D. A. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1998, 3379.

18. Bhambri, S.; Tocher, D. A. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1997, 3367.

19. Volcheck, W. M.; Tocher, D. A.; Geiger, W. E. J. Organomet. Chem. 2007692 , 3300.

20. Gemel, C.; John, R.; Slugovc, C.; Mereiter, K.; Schmid, R.; Karl, K. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 2000, 2607.

21. Bailey, P. J.; Pinho, P.; Parsons, S. Inorg. Chem. 200342 , 8872.

22. Bailey, P. J.; Budd, L.; Cavaco, F. A.; Parsons, S.; Rudolphi, F.; Sanchez-Perucha, A.; White, F. J. Chem. Eur. J. 201016 , 2819.

23. Seino, H.; Yoshikawa, T.; Hidai, M.; Mizobe, Y. Dalton Trans. 2004, 3593.

24. Nagao, S.; Seino, H.; Hidai, M.; Mizobe, Y. Dalton Trans. 2005, 3166.

25. Mutseneck, E. V.; Reus, C.; Sch¨odel, F.; Bolte, M.; Lerner, H.-W.; Wagner, M. Organometallics 201029 , 966.

26. Blasberg, F.; Bolte, M.; Lerner, H.-W.; Wagner, M. Organometallics 201231 , 3213.

27. Marchetti, F.; Pettinari, C.; Pettinari, R.; Cerquetella, A.; Martins, L. M. D. R. S.; Guedes da Silva, M. F.; Silva, T. F. S.; Pombeiro,

A. J. L. Organometallics 201130 , 6180.

28. Marchetti, F.; Pettinari, C.; Cerquetella, A.; Cingolani, A.; Pettinari, R.; Monari, M.; Wanke, R.; Kuznetsov, M. L.;

Pombeiro, A. J. L. Inorg. Chem. 200948 , 6096.

29. Pettinari, C.; Marchetti, F.; Cerquetella, A.; Pettinari, R.; Monari, M.; Mac Leod, T. C. O.; Martins, L. M. D. R. S.;

Pombeiro, A. J. L. Organometallics 201130 , 1616.

30. Prades, A.; Viciano, M.; Sana´u, M.; Peris, E. Organometallics 200827 , 4254.

31. Bellarosa, L.; D´ıez, J.; Gimeno, J.; Lled´os, A.; Su´arez, F. J.; Ujaque, G.; Vicent, C. Chem. Eur. J. 201218 , 7749.

32. Tan, W.; Zhao, X.; Yu, Z. J. Organomet. Chem. 2007692 , 5395.

33. Marchetti, F.; Pettinari, C.; Pettinari, R.; Cerquetella, A.; Di Nicola, C.; Macchioni, A.; Zuccaccia, D.; Monari, M.; Piccinelli, F.



Inorg. Chem. 200847 , 11593.

34. Reger, D. L.; Semeniuc, R. F.; Pettinari, C.; Luna-Giles, F.; Smith, M. D. Cryst. Growth Des. 2006, 1068.

35. Di Nicola, C.; Garau, F.; Marchetti, F.; Monari, M.; Pandolfo, L.; Pettinari, C.; Venzo, A. Dalton Trans. 201140 , 4941.

36. Carri´on, M. C.; Jal´on, F. A.; Manzano, B. R.; Rodr´ıguez, A. M.; Sep´ulveda, F.; Maestro, M. Eur. J. Inorg. Chem. 2007, 3961.

37. Carri´on, M. C.; Sep´ulveda, F.; Jal´on, F. A.; Manzano, B. R. Organometallics 200928 , 3822.

38. Soriano, L.; Jal´on, F. A.; Manzano, B. R.; Maestro, M. Inorg. Chim. Acta 2009362 , 4486.

39. (a) Catalano, V. J.; Craig, T. J. Polyhedron 200019 , 475; (b)Beach, N. J.; Spivak, G. J. Inorg. Chim. Acta 2003343 , 244; (c)

Mishra, H.; Mukherjee, R. J. Organomet. Chem. 2006691 , 3545; (d) Gupta, G.; Yap, G. P. A.; Therrien, B.; Rao, K. M. Polyhedron



200928 , 844; (e) Gupta, G.; Prasad, K. T.; Das, B.; Yap, G. P. A.; Rao, K. M. J. Organomet. Chem. 2009694 , 2618; (f) Prasad,

K. T.; Therrien, B.; Geib, S. J.; Rao, K. M. J. Organomet. Chem. 2010695 , 495; (g) Prasad, K. T.; Therrien, B.; Rao, K. M. J.



Organomet. Chem. 2010695 , 1375; (h) Gupta, G.; Prasad, K. T.; Rao, A. V.; Geib, S. J.; Das, B.; Rao, K. M. Inorg. Chim. Acta

2010363 , 2287; (i) Gupta, G.; Gloria, S.; Das, B.; Rao, K. M. J. Mol. Struct. 2010979 , 205; (j) Gupta, G.; Zheng, C.; Wang, P.;

Rao, K. M. Z. Anorg. Allg. Chem. 2010636 , 758; (k) Rao, A. V.; Prasad, K. T.; Wang, P.; Rao, K. M. Z. J. Chem. Sci. 2012124 ,

565.

40. Dougan, S. J.; Melchart, M.; Habtemariam, A.; Parsons, S.; Sadler, P. J. Inorg. Chem. 200645 , 10882.



41. Schuecker, R.; John, R. O.; Jakupec, M. A.; Arion, V. B.; Keppler, B. K. Organometallics 200827 , 6587.

42. Stepanenko, I. N.; Novak, M. S.; M¨uhlgassner, G.; Roller, A.; Hejl, M.; Arion, V. B.; Jakupec, M. A.; Keppler, B. K. Inorg. Chem.



201150 , 11715.

43. Stepanenko, I. N.; Casini, A.; Edafe, F.; Novak, M. S.; Arion, V. B.; Dyson, P. J.; Jakupec, M. A.; Keppler, B. K. Inorg. Chem.



201150 , 12669.

44. Carmona, D.; Oro, L. A.; Lamata, M. P.; Puebla, M. P.; Ruiz, J.; Maitlis, P. M. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1987, 639.

45. (a) Bailey, J. A.; Grundy, S. L.; Stobart, S. R. Organometallics 1990, 536; (b) Bailey, J. A.; Grundy, S. L.; Stobart, S. R. Inorg.

Chim. Acta 1996243 , 47.

46. Boutadla, Y.; Davies, D. L.; Jones, R. C.; Singh, K. Chem. Eur. J. 201117 , 3438.

47. Boutadla, Y.; Davies, D. L.; Al-Duaij, O.; Fawcett, J.; Jones, R. C.; Singh, K. Dalton. Trans. 201039 , 10447.

48. (a) Ikariya, T.; Murata, K.; Noyori, R. Org. Biomol. Chem. 2006, 393; (b) Ikariya, T.; Blacker, A. J. Acc. Chem. Res. 200740 ,

1300.

49. (a) Kashiwame, Y.; Kuwata, S.; Ikariya, T. Chem. Eur. J. 201016 , 766–770; (b) Tobisch, S. Chem. Eur. J. 201218 , 7248.



284

HALF-SANDWICH RHODIUM(III), IRIDIUM(III), AND RUTHENIUM(II) COMPLEXES

50. Maenaka, Y.; Suenobu, T.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2012134 , 367.

51. Maenaka, Y.; Suenobu, T.; Fukuzumi, S. J. Am. Chem. Soc. 2012134 , 9417.

52. (a) Albers, M. O.; Robinson, D. J.; Shaver, A.; Singleton, E. Organometallics 1986, 2199; (b) McNair, A. M.; Boyd, D. C.;

Mann, K. R. Organometallics 1986, 303.

53. Carmona, E.; Cingolani, A.; Marchetti, F.; Pettinari, C.; Pettinari, R.; Skelton, B. W.; White, A. H. Organometallics 200322 , 2820.

54. Pettinari, C.; Pettinari, R.; Marchetti, F.; Macchioni, A.; Zuccaccia, D.; Skelton, B. W.; White, A. H. Inorg. Chem. 200746 , 896.

55. Kennedy, D. F.; Messerle, B. A.; Smith, M. K. Eur. J. Inorg. Chem. 2007, 80.

56. Ebrahimi, D.; Kennedy, D. F.; Messerle, B. A.; Hibbert, D. B. Analyst 2008133 , 817.

57. Marchetti, F.; Pettinari, C.; Pettinari, R. Coord. Chem. Rev. 2005249 , 2909.

58. Pettinari, C.; Pettinari, R.; Fianchini, M.; Marchetti, F.; Skelton, B. W.; White, A. H. Inorg. Chem. 200544 , 7933.

59. Marchetti, F.; Pettinari, C.; Pettinari, R.; Cerquetella, A.; Cingolani, A.; Chan, E. J.; Kozawa, K.; Skelton, B. W.; White, A. H.;

Wanke, R.; Kuznetsov, M. L.; Martins, L. M. D. R. S.; Pombeiro, A. J. L. Inorg. Chem. 200746 , 8245.

60. Nongbri, S. L.; Das, B.; Rao, K. M. J. Organomet. Chem. 2009694 , 3881.

61. Cingolani, A.; Marchetti, F.; Pettinari, C.; Pettinari, R.; Skelton, B. W.; Somers, N.; White, A. H. Polyhedron 200625 , 124.



22

CARBON–SCORPIONATE COMPLEXES IN OXIDATION

CATALYSIS

Lu´ısa M. D. R. S. Martins*



Chemical Engineering Department, ISEL, Lisbon, Portugal; Centro de Qu´ımica Estrutural, Instituto Superior T´ecnico, Universidade de

Lisboa, Lisboa, Portugal

Armando J. L. Pombeiro



Centro de Qu´ımica Estrutural, Instituto Superior T´ecnico, Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal

22.1

INTRODUCTION

The development of new transition metal catalysts and single-pot methods for the selective and sustainable oxidative

functionalization of alkanes to more valuable products is a topic of high interest in the fields of homogeneous catalysis,

organic chemistry, and green chemistry, which remains rather unexplored owing to the high inertness of such species in

spite of their constituting huge potential carbon stocks on earth [1].

The present contribution exemplifies a strategy for efficient and highly selective oxidation reactions of industrial interest

directed toward organic synthesis, using catalytic systems based on transition metal complexes bearing tris(pyrazol-1-

yl)methane-type scorpionates, RC(R pz)

3

(pz


= pyrazol-1-yl; R = H or substituent at the methine carbon; R = H or

substituent at the pz ring; Fig. 22.1).

The conversion of light hydrocarbons into value-added functionalized products, under mild conditions, is still a serious

challenge, but tris(pyrazol-1-yl)methane complexes of V, Fe, Cu, and Re have already been successfully applied as catalysts

or catalyst precursors for relevant alkane oxidation reactions, namely, peroxidative oxygenations (to give alcohols and

ketones) and carboxylations (to produce carboxylic acids). All these types of alkane reactions are promising toward the

eventual exploration of alkanes as unconventional starting materials for synthesis.

The chapter mainly concerns homogeneous catalytic systems, but supported catalysts are also included in view of their

advantageous separation and recycling. In fact, the immobilization of a catalyst or a catalyst precursor complex on a support

is a common and suitable procedure that combines the advantages of homogeneous and heterogeneous catalyses.

Transition-metal-catalyzed Baeyer– Villiger (BV) oxidations, namely, the transformation of cyclic and acyclic ketones

into lactones and esters, respectively, has also become an important research topic in the past years owing to the wide

applications of the products [2]. Owing to economic and environmental reasons, a growing attention has been paid to the

replacement of organic peroxy acids, traditionally used as stoichiometric oxidants in the BV oxidation, by more atom-efficient

and environmentally friendly oxidants such as molecular oxygen [3] or hydrogen peroxide [4].

The catalytic potential of Re complexes bearing tris(pyrazol-1-yl)methane ligands and with the metal in a wide range of

oxidation states, for the BV peroxidative oxidation of ketones, is presented as an extension of the above oxidation studies

to other substrates and catalytic transformations.



Advances in Organometallic Chemistry and Catalysis: The Silver/Gold Jubilee International Conference on Organometallic Chemistry Celebratory Book,

First Edition. Edited by Armando J. L. Pombeiro.

© 2014 John Wiley & Sons, Inc. Published 2014 by John Wiley & Sons, Inc.

285


286

CARBON–SCORPIONATE COMPLEXES IN OXIDATION CATALYSIS

(a)

(b)


C

N

N



N

N

N



N

R

R



R



R



Figure 22.1

(a) Schematic structure of tris(pyrazol-1-yl)methanes. (b) Comparison between a coordination mode of a tris(pyrazol-1-

yl)methane-type scorpionate and a scorpion.



22.2

PEROXIDATIVE OXYGENATIONS OF ALKANES

22.2.1

In Liquid Systems

Several tris(pyrazol-1-yl)methane complexes of V(III, IV, or V), Fe(II), Cu(II), and Re(III or VII) (Fig. 22.2) have been

found to be catalyst precursors for the peroxidative oxidation of cyclohexane (and cyclopentane in the cases tested) to give,

in a single pot, the corresponding alcohols and ketones (Scheme 22.1). The reactions are usually carried out in acetonitrile,

with aqueous H

2

O



2

as the oxidizing agent, in acidic medium, at room temperature. They proceed via radical mechanisms

with possible involvement of both C-centered and O-centered radicals as indicated by radical trap experiments.

The C-scorpionate ligands, bearing pyrazolyl moieties, are expected to be able to easily change their denticity during

the reaction as they can undergo partial decoordination upon protonation in the used acidic medium (with generation of

unsaturated metal centers). They can also assist proton-transfer steps, thus promoting the observed catalytic behavior of their

complexes in water/NCMe medium. Moreover, in some cases, they form hydrosoluble complexes, favoring the use of an

aqueous reaction medium.

The following compounds reveal considerable catalytic activity for the above single-pot oxidation reaction: dioxo-

vanadium(V) complexes [VO

2

{RX(R pz)



3

}]

n

(X

= C, R = R = H, = +1 (1), or R = SO



3

, R


= H, = 0 (2); X = B, R =

H, R


= Me, = 0 (3) and [VO

2

(3,5-Me



2

Hpz)


3

][BF


4

] (4) [5a], the oxo-vanadium(IV) complexes [VOCl

2

{HOCH


2

C(pz)


3

}]

(5), [VO



{HB(pz)

3

}{H



2

B(pz)


2

}] (6), and [VO(acac)

2

(Hpz)]


•HC(pz)

3

(acac



= acetylacetonate) (7) [5a,b], bearing scorpionate-

or pyrazole-type ligands; hydrotris(pyrazol-1-yl)methane Fe(II), Cu(II), Re(III), or V(III) chlorocomplexes [MCl



n

{HC(pz)


3

}]

(M



= Fe (8) or Cu (9), = 2; M = V (10), Re (11), = 3) or [ReCl

2

{HC(pz)



3

}(PPh


3

)][BF


4

] (12) [5c,f]; compounds

bearing C-functionalized tris(pyrazol-1-yl)methanes such as Fe(II), Cu(II), or V(III) chlorocomplexes [MCl

n

{SO


3

C(pz)


3

}]

x

(M

= Cu, = 1, = 0 (13); M = Fe, = 2, = −1 (14); M = V, = 3, = 0 (15)) [5c], or the oxo-rhenium compounds



[ReO

3

{SO



3

C(pz)


3

}] (16), [ReOCl{SO

3

C(pz)


3

}(PPh


3

)]Cl (17) [5f], bearing the tris(pyrazol-1-yl)methanesulfonate ligand;

2,2,2-tris(pyrazol-1-yl)ethanol Fe(II) and Cu(II) complexes [Fe

{HOCH


2

C(pz)


3

}

2



][FeCl

4

]Cl (18), [Fe



{HOCH

2

C(pz)



3

}

2



]Cl

2

(19), [Fe



{HOCH

2

C(pz)



3

}

2



][FeCl

{HOCH


2

C(pz)


3

}(H


2

O)

2



]

2

(Cl)



4

(20), [Fe

{HOCH

2

C(pz)



3

}

2



]

2

[Fe



2

OCl


6

](Cl)


2

·4H


2

O (21) [5d],

and [CuCl

2

{HOCH



2

C(pz)


3

}] (22) [5e]; the 2,2,2-tris(pyrazol-1-yl)ethyl methanesulfonate Cu(II) complex [CuCl

2

{CH


3

SO

2



OCH

2

C(pz)



3

}]

2



(23) [5e]; and the related pyrazole complexes of Re(III) [ReClX

{N

2



C(O)Ph

}(Hpz)


n

(PPh


3

)

m

] (X

=

F, n



= 2, =1 (24); X = Cl, = 1, = 2 (25) or = 2, = 1 (26)) [5f].

Among the V complexes, the dioxo-vanadium(V) lead to the highest yields (up to 24% for 4, Table 22.1 [5a]), while

[VOCl

2

{HOCH



2

C(pz)


3

}] (5) allows to reach turnover numbers (TONs, moles of products per mol of catalyst) up to 405

with hydrogen peroxide or up to 1.1

× 10


3

by using m-chloroperoxybenzoic acid (mCPBA) as oxidant [5b].

The dichloro-complexes and 14 are the most active iron(II) complexes (Table 22.1) [5c,d]. Their activity is promoted

by acid, reaching remarkable TON values up to 690 for or yields (based on the alkane) up to 25% for the complex 14

bearing the tris(pyrazol-1-yl)methanesulfonate ligand. The use of H

2

O



2

as oxidant and of acetonitrile–water as the solvent

medium leads to the highest catalytic activity, but the hydrosoluble Fe complex [FeCl

2

{HC(pz)



3

}] (8) can operate effectively

in water without requiring the presence of any organic solvent. This feature that allows the uncommon use of water as the

only solvent is particularly significant in terms of developing a “green” catalytic process for alkane oxidations [5c].

Similar yields, under the same conditions, were obtained for the water-soluble Fe(II) complexes 19–21 bearing the

C-functionalized tris(pyrazolyl)methane HOCH

2

C(pz)


3

(Table 22.1, [5e]). The hydroxo group of the scorpionate ligand

imparts hydrosolubility that allows them to operate also in pure aqueous media (without any organic solvent, although less

effectively).

[CuCl

2

{HOCH



2

C(pz)


3

}] (22) leads to overall yields up to 23% (Table 22.1, [5e]) and to a remarkably high selectivity

toward the formation of cyclohexanol, while cyclohexanone is usually obtained in a much lower quantity. The above

yields are considerably higher than those presented [5c] by the related half-sandwich complexes [CuCl

2

{HC(pz)


3

}] (9) or



PEROXIDATIVE OXYGENATIONS OF ALKANES

Download 11.05 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   44   45   46   47   48   49   50   51   ...   115




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling