Effect of immobilization on catalytic characteristics of saturated Pd-N-heterocyclic carbenes in Mizoroki–Heck reactions

Abstract

A saturated Pd-N-heterocyclic complex was immobilized on an amorphous silica. The complex itself is of very high thermal stability. However, TEM observations, hot filtration, reusability, and poisoning tests all revealed that the complex acted only as a precatalyst to highly active Pd species in Mizoroki-Heck reactions when immobilized. The complex appears more stable when used under homogeneous reaction conditions. The immobilized complex afforded high turnover numbers, 10 4 -10 5 . The higher turnover frequencies were realized at the lower Pd concentrations, which is a characteristic property of ligand-free Pd catalyzed reactions.

Aus der Sicht des Synthetikers: Palladiumkomplexe N‐heterocyclischer Carbene als Katalysatoren für Kreuzkupplungen

“…[143][144][145] Die entsprechenden Nebenprodukte wurden durch MALDI-TOF-MS in den Reaktionsmischungen nachgewiesen. [89] Diese Beobachtung ist auch für chirale oder immobilisierte [150] NHC-Pd-Präkataly-satoren von großer Bedeutung, denn hier muss die Zersetzung des Katalysators unbedingt verhindert werden. …”

“…Viele definierte NHC-Pd-Komplexe katalysieren effizient die Modellreaktion der Heck-Mizoroki-Arylierung (Schema 80 [143,243,248] [150,173,176,[250][251][252][253][254][255] auch wenn ein langsamer Aktivitätsver-lust durch allmähliche Zersetzung der Pd-NHC-Komplexe und Abscheidung von kolloidalem Palladium auftreten kann, wie kürzlich in TEM-Analysen beobachtet wurde. Interessanterweise bestätigten Abfangexperimente [150] 2 in der Heck-Mizoroki-Arylierung von n-Butylacrylat (28) mit dem nichtaktivierten para-Bromtoluol (30).…”

“…Interessanterweise bestätigten Abfangexperimente [150] 2 in der Heck-Mizoroki-Arylierung von n-Butylacrylat (28) mit dem nichtaktivierten para-Bromtoluol (30). [76] IMes·HCl (11) ging bei Pd/ IMes-Verhältnissen von 1:1 und 1:2 als beste Ligandenvorstufe hervor.…”

Pd-loaded NaY zeolite as a highly active catalyst for ligandless Suzuki–Miyaura reactions of aryl halides at low Pd loadings under aerobic conditions

“…However, as was addressed by Das and Sayari [70], and by our recent study [71], excessive conditions such as high reaction temperatures, high level of Pd loading, and using highly reactive substrates could provide highly favorable conditions to obtain complete conversions for several uses.…”

Preparation and characterisation of a Ni2+/Co2+-cyclam modified mesoporous cellular foam for the specific immobilisation of His6-alanine racemase

“…Immobilized NHC-palladium complexes onto silica by grafting methods have been studied for Heck reaction of aryl bromides and iodides with styrene and butyl acrylate 151 . The immobilized catalyst was reused for 10 cycles.…”