Simetrik olmayan N-heterosiklik karben kompleksleri ve katalitik özellikleri

Abstract

N-heterosiklik karbenler; (NHCs) güçlü '-sunucu, zayıf '-alıcı, düşük toksisite, hava ve neme karşı kararlılık gibi özelliklerinden dolayı metal komplekslerinde fosfinlere karşı alternatif olarak düşünülmektedir. Geçiş metal karben kompleksleri bu özelliklerinden dolayı pek çok organik tepkimede katalizör olarak kullanılmaktadır. N-heterosiklik metal karben kompleksleri, C-C ve C-N eşleşme reaksiyonları, transfer hidrojenasyonu, olefin metatezi, hidrosilasyon, hidroformilasyon gibi pek çok kullanışlı dönüşüm tepkimesinde etkin katalizörlerdir. Bu çalışmada bir seri simetrik olmayan N,N'-disübstitüye imidazolyum tuzu, N-heterosiklik karben öncülü olarak sentezlenmiştir. Sentezlenen bu bileşikler N-heterosiklik metal (Pd, Ru) karben komplekslerinin sentezinde kullanılmıştır. Bu bileşikler, donör-fonksiyonelli NHC-Pd (6a,b) kompleksleri, NHC ligandlı paladasiklik kompleksler (7a-c) ve NHC-Ru kompleksleri (8a-c) olarak üç grupta sınıflandırılmıştır. Komplekslerin kelat yeteneğinde olmaları beklendiğinden, bu çalışmada simetrik olmayan NHC-metal komplekslerinin üzerinde durulmuştur. Sentezlenen NHC-metal komplekslerinin katalitik özellikleri, Suzuki-Miyaura çapraz-eşleşme ve asetofenonun transfer hidrojenasyonu reaksiyonlarında incelenmiştir. Bu yeni bileşiklerin yapıları analitik yöntemler, elementel analiz, 1H- ve 13C-NMR spekroskopisi ile karakterize edilmiştir. Ayrıca 6a ile gösterilen bileşiğin yapısı X-ışını kırınımı yöntemiyle de aydınlatılmıştır.

N-heterocyclic carbenes (NHCs) are considered alternatives to phosphine ligand in metal complexes due to strong '-donor but poor '-acceptor abilities, low toxicity and their stability to air and moisture. Because of these properties of transition metal carbene complexes used as catalyst in many organic reaction. N-heterocyclic metal carbene complexes are effective catalysts in many useful transformations, such as C-C and C-N coupling reactions, transfer hydrogenation, olefin metathesis, hydrosilylation, hydroformylation e.t.c. In this study, a series of unsymmetrical N,N'-disubstituted imidazolium salts were synthesized as N-heterocyclic carbene precursors. These compounds were used to synthesize of N-heterocyclic metal (Pd, Ru) complexes. These complexes are classified into three groups, which are donor-functionalized NHC-Pd (6a,b) complexes, NHC ligated palladacyclic complexes (7a-c) and NHC-Ru complexes (8a-c). Due to hemilabil behavior, this study focused on the synthesis of NHC-metal complexes. Catalytic properties of synthesized complexes were investigated in Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction and transfer hydrogenation of acetophenone. These new compounds were characterized by analytical method, elemental analysis, 1H- and 13C-NMR spectroscopy. In addition, 6a numbered structures of the compound has also been characterized by X-ray diffraction.