Organometallic catalysis under visible light activation: benefits and preliminary rationales

Abstract

Organometallic catalysis under visible light activation is an emerging field. Activation by photosensitization or by direct light absorption of organometallic complexes can facilitate or trigger elementary steps in a catalytic cycle such as pre-catalyst reduction, oxidative addition, transmetalation and reductive elimination, as well as the ability of generating radical intermediates, widening the structural diversity offered by classical couplings. This perspective aims to highlight key examples of these light-induced or enhanced processes, with an emphasis on the underlying mechanisms involved.

Ampeln für die Katalyse: Stimulus‐reaktive molekulare und erweiterte katalytische Systeme

“…MLCT) sowie der photoinduzierte Elektronentransfer (PET) genutzt werden, um das Metallzentrum zwischen katalytisch aktiven und inaktiven Zuständen zu schalten. [78,[109][110][111] Die Integration von photoschaltba-Angewandte Chemie ren Liganden in bekannte Katalysatoren auf der Basis von Übergangsmetallen könnte einen Weg zur Stimuli gesteuerten Katalyse bei mehreren synthetisch wichtigen Reaktionen (z. B. Suzuki-oder Sonogashira-Kopplungsreaktionen) darstellen.…”

“…So könnte beispielsweise der Ligand‐zu‐Metall‐ oder Metall‐zu‐Ligand‐Ladungstran s fer (LMCT bzw. MLCT) sowie der photoinduzierte Elektronentransfer (PET) genutzt werden, um das Metallzentrum zwischen katalytisch aktiven und inaktiven Zuständen zu schalten [78, 109–111] . Die Integration von photoschaltbaren Liganden in bekannte Katalysatoren auf der Basis von Übergangsmetallen könnte einen Weg zur Stimuli gesteuerten Katalyse bei mehreren synthetisch wichtigen Reaktionen (z.…”

“…So könnte beispielsweise eine Änderung der Oxidationsstufe eines Metallzentrums die katalytische Aktivität erheblich verändern. Subtile Verschiebungen der Ligandenfeldstärke sowie LMCT, MLCT oder PET könnten genutzt werden, um die Oxidationsstufen der Metalle zu beeinflussen [78, 109–111] . In diesem Abschnitt werden wir darlegen, wie photoschaltbare Liganden verwendet werden können, um die elektronischen Eigenschaften der entsprechenden metallorganischen Komplexe und damit die katalytische Aktivität zu verändern.…”

Kinetics of a Ni/Ir-Photocatalyzed Coupling of ArBr with RBr: Intermediacy of ArNiII(L)Br and Rate/Selectivity Factors

“…Unsurprisingly, detailed mechanistic understanding has not kept pace with the methodological advances . The situation is exacerbated by the complexity of the reactions in terms of a number of components and processes: in addition to the prerequisite catalysts, cross-coupling partners, solvent, and light, several stoichiometric additives are often also required.…”

3-Sulfonylindoles via Gold- or Silver-Catalyzed Cyclization─1,3-Sulfonyl Migration Sequences under Visible Light Irradiation

“… In the course of our studies on gold­(I) catalysis under visible light irradiation, − we now report the reactivity of 2-alkynyl- N -tosyl anilines in the presence of gold­(I) and silver­(I) salts to provide an expedient access to 2-aryl-3-sulfonyl-NH-indoles (Scheme e). This study stems from the observation of an intriguing faint fluorescent blue spot on the crude product TLCs of some of the recently reported gold­(I)-catalyzed alkynylation reactions of 2-alkynyl- N -tosyl anilines under visible light irradiation .…”