Inhibición bimetálica reversible para modular la selectividad durante la catálisis

Área de la Ciencia:

• Química organometálica
• Catálisis
• Catálisis homogénea

Sus antecedentes:

• Los complejos bimetales a menudo mejoran la actividad catalítica en comparación con los sistemas monometálicos.
• El concepto de usar un segundo metal para disminuir intencionalmente la actividad catalítica (inhibición) es menos explorado.
• El complejo de iridio Vaska es un catalizador icónico para las reacciones de hidrogenación.

Objetivo del estudio:

• Explorar la inhibición bimetálica reversible como estrategia para controlar la actividad catalítica y la selectividad.
• Para sintetizar y caracterizar los complejos de oro electrófilo como inhibidores potenciales para un catalizador a base de iridio.
• Investigar el mecanismo de inhibición y su efecto sobre la semihidrogenación alquina.

Principales métodos:

• Síntesis de nueve complejos electrófilos de oro (Au(PR3) ((NTf2)).
• Caracterización de los complejos heterometálicos de Ir-Au formados in situ.
• Aplicación de complejos de oro como inhibidores en la semihidrogenación de alquinas terminales e internas catalizadas por el complejo Vaska.
• Estudios computacionales para elucidar el mecanismo de inhibición y las vías catalíticas.

Principales resultados:

• Los complejos de oro electrófilo, excepto los estéricamente obstaculizados, forman complejos bimetálicos Ir-Au con enlaces dativos Ir → Au.
• Estas estructuras bimetálicas muestran una fuerte preferencia por la formación de olefinas en la hidrogenación de alquinos, minimizando la sobrereducción.
• Los estudios computacionales confirmaron la formación reversible de estructuras heterometálicas y el papel del oro en la pasivación del iridio.
• La estrategia de inhibición aumentó significativamente la selectividad hacia los productos de olefinas deseados en comparación con el catalizador de iridio no inhibido.

Conclusiones:

• La inhibición bimetálica reversible utilizando complejos de oro es una estrategia efectiva para controlar la selectividad en la hidrogenación alquina catalizada por iridio.
• La formación de especies heterobimetálicas de Ir-Au modula la actividad catalítica del centro de iridio, lo que conduce a una mayor selectividad de las olefinas.
• Este trabajo presenta un nuevo enfoque para el diseño de catalizadores mediante el aprovechamiento de las interacciones inhibitorias para mejorar el rendimiento catalítico.