Carbonización de ésteres catalizados por níquel promovida por carbenos y sales derivados del imidazol

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Química organometálica
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• Los derivados del acetilo, incluidos el ácido acético y el anhídrido acético, son componentes químicos industriales cruciales.
• La producción industrial actual se basa en gran medida en catalizadores de metales preciosos homogéneos, principalmente complejos de rodio e iridio.
• Los catalizadores de níquel existentes con ligandos de trifenilfosfina muestran una eficiencia limitada (TOF ~ 7 h-1, TON ~ 100).

Objetivo del estudio:

• Explorar el potencial del níquel abundante como catalizador para la carbonilación del éster metílico.
• Desarrollar un sistema catalítico más sostenible y rentable comparado con los procesos basados en metales preciosos.
• Evaluar el rendimiento de los catalizadores de níquel emparejados con carbenos derivados del imidazol.

Principales métodos:

• Complejos de níquel investigados coordinados con ligandos de carbenos derivados del imidazol o sus sales.
• Catalizó la carbonilación de ésteres metílicos utilizando estos sistemas basados en níquel.
• Medido el rendimiento catalítico utilizando la frecuencia de rotación (TOF) y el número de rotación (TON).

Principales resultados:

• Se obtiene una alta actividad catalítica con sistemas de níquel-imidazol-carbeno, alcanzando TOF > 150 h-1 y TON > 1600.
• El rendimiento demostrado es comparable al de los catalizadores de última generación a base de rodio.
• Superó significativamente a los catalizadores tradicionales de níquel basados en trifenilfosfina en más de 20 veces en TOF y 16 veces en TON.

Conclusiones:

• El níquel, cuando se combina con carbenos derivados del imidazol, presenta un catalizador alternativo muy eficaz y abundante para la carbonilación del éster metílico.
• Este sistema catalítico ofrece una vía prometedora hacia una producción más económica y sostenible de derivados de acetil.
• Los catalizadores de níquel desarrollados representan un avance significativo con respecto a los sistemas existentes de níquel y metales preciosos.