Activación del metiltrioxorenio para la metátesis de las olefinas por un par de Lewis frustrado

Área de la Ciencia:

• Química organometálica
• Catálisis
• Ciencia de los Polímeros

Sus antecedentes:

• El metiltrioxorenio (MTO) es un catalizador heterogéneo eficaz para la metátesis de alquenos.
• El MTO soportado en Al2O3 o SiO2-Al2O3 funciona a temperatura ambiente y tolera grupos funcionales.
• La estructura precisa de las especies activas de MTO en sistemas heterogéneos sigue siendo objeto de debate.

Objetivo del estudio:

• Investigar la activación del MTO utilizando un par de Lewis frustrado (FLP) en solución.
• Explorar la actividad catalítica del sistema MTO/FLP en las reacciones de metástasis de olefinas.
• Aclarar la naturaleza de las especies activas y los mecanismos de desactivación.

Principales métodos:

• Activación de la MTO con 2,6-lutidina y tris (pentafluorofenil) boro (B (C6F5) 3) para formar una FLP.
• Metátesis de apertura de anillo de polimerización de norborneno y metatesis cruzada de las olefinas internas.
• Espectrometría de masas de ionización por electrospray (ESI-MS) y espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) para la identificación de especies.
• Estudios cinéticos para analizar las velocidades de reacción y las vías de desactivación.

Principales resultados:

• El catalizador MTO/FLP demostró actividad en la polimerización de la metástasis de apertura de anillos y en la metástasis cruzada en condiciones suaves.
• El ESI-MS y la RMN confirmaron la desprotonación MTO, formando una especie de renio-metilideno.
• Se detectaron especies de alquileno de renio en ciclo utilizando olefinas estructuralmente restringidas.
• Se observó la desactivación del catalizador, potencialmente a través de una segunda desprotonación a una especie de renio-metilidina.
• Se logró la reactivación del catalizador por protonación.

Conclusiones:

• El sistema MTO/FLP sirve como modelo homogéneo para los catalizadores heterogéneos MTO.
• El estudio identificó los principales intermediarios, incluidas las especies de renio-metilideno y renio-alquilideno.
• Se investigaron las vías de desactivación del catalizador, incluida la formación reversible de metilidina.
• La comprensión de estos mecanismos puede ayudar a diseñar catalizadores de metátesis más robustos y eficientes.