Sustainable and cost-effective development of chiral metal-catalysts for C-H and C-X bond forming reactions

Author

Borràs Noguera, Carlota

Director

Diéguez Fernández, Montserrat,

Pàmies Ollé, Óscar

Date of defense

2018-09-10

Pages

309 p.



Department/Institute

Universitat Rovira i Virgili. Departament de Química Física i Inorgànica

Abstract

L’obtenció de compostos enantiomèricament purs ha esdevingut una necessitat que ha conduit a un important progrés en la catàlisi asimètrica, principalment usant compostos organometàl•lics quirals. Entre les diferents estratègies en l’optimització dels catal•litzadors per aconseguir elevades selectivitats i activitats, el disseny i correcta selecció de lligands quirals, modificant-ne les seves propietats és fonamental i la més utilitzada. Que un lligand sigui fàcil de sintetitzar a partir de compostos de partida accessibles i que aquests lligands siguin estables i fàcils de manipular, tenen un elevat interès en la industria. En aquest context, el principal objectiu d’aquesta tesi és la síntesi de diferents famílies de lligands quirals, acomplint els requisits prèviament esmentats, i la seva posterior aplicació a diverses reaccions asimètriques d’elevat interès industrial: hidrogenació d’olefines funcionalitzades i no funcionalitzades catalitzada per Rh i Ir, hidrogenació de cetones catalitzada per Ir, reaccions de substitució al•lílica catalitzades per Pd i reaccions de substitució propargílica catalitzada per Cu. S’han sintetitzat diverses famílies fosfit/fosfinit-tioèter/selenoèter, carbè-tioèter, amino-fosfit/fosfinit/fosfina, i varies famílies de lligands tridentats.


La obtención de compuestos enantioméricamente puros se ha convertido una necesidad que ha conducido a un importante progreso en la catálisis asimétrica, principalmente usando compuestos organometalicos quirales. Entre las diferentes estrategias en la optimización de los catalizadores para conseguir elevadas selectividades y actividades, el diseño y la correcta selección de ligandos quirales, modificando sus propiedades es fundamental y la más utilizada. Que un ligando sea fácil de sintetizar a partir de compuestos de partida accesibles y que estos ligandos sean estables y fáciles de manipular, tienen un elevado interés en la industria. En este contexto, el principal objetivo de esta tesis es la síntesis de distintas familias de ligandos quirales, cumpliendo con los requisitos previamente mencionados, y su posterior aplicación en distintas reacciones asimétricas de alto interés industrial: hidrogenación de alquenos funcionalizados y no funcionalizados catalizados por Rh y Ir, hidrogenación de cetonas catalizada por Ir, reacciones de substitución alílica catalizada por Pd y reacciones de substitución propargílica catalizada por Cu. Se han sintetizado diferentes familias de ligandos Fosfito/fosfinito-tioéter/selenoéter, carbeno-tioéter, amino-fosfito/fosfinito/fosfina, y varias familias de ligandos tridentados.


The obtaining of enantiomerically pure compounds has become a need that led to an important progress in asymmetric catalysis, mainly using organometallic chiral compounds. Among different strategies to optimize catalysts in order to obtain high selectivities and activities, the design and the correct selection of chiral ligands, modifying their properties, is fundamental and the most used strategy. Ligands easy to synthesize from readily accessible starting material and stable and easy to manipulate ligands, have a high interest in the industry. In this context, the main objective of this thesis is the synthesis of different chiral ligand families, according to the previously mentioned requirements, and their application in different asymmetric reactions with high industrial interest: Rh- and Ir-catalyzed hydrogenation of functionalized and minimally functionalized olefins; Ir-catalyzed hydrogenation of simple ketones; Pd-catalyzed asymmetric substitution of allylic acetates and Cu-catalyzed propargylic substitution. There have been synthesized different phosphite/phosphinite-thioether/selenoether, carbene-thioether, amino-phosphite/phosphinite/phosphine and various tridentated ligand families.

Keywords

Catàlisi Asimètrica; Lligands quirals; fosfit; Iridi, Rodi, Pal·ladi i Coure; Catalisis asimetrica; Ligandos quirales; fosfito; Iridio, Rodio, Paladio y Cobre; Asymmetric Catalysis; Chiral ligands; phosphite; Ir, Rh, Pd and Cu

Subjects

54 - Chemistry. Crystallography. Mineralogy; 542 - Practical laboratory chemistry. Preparative and experimental chemistry; 546 - Inorganic chemistry; 547 - Organic chemistry

Knowledge Area

Ciències

Documents

TESI.pdf

56.46Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)