The activation of carbon monoxide: transition metal complexes and their application in homogeneous catalytic carbonylation reactions  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
61591
Type NI
Principal investigator Kollár, László
Title in Hungarian Szén-monoxid aktiválása: átmenetifém-karbonil komplexek és alkalmazásuk homogénkatalitikus karbonilezési reakciókban
Title in English The activation of carbon monoxide: transition metal complexes and their application in homogeneous catalytic carbonylation reactions
Keywords in Hungarian szén -monoxid, homogén katalízis, platinakomplexek, palládiumkomplexek, ionfolyadékok
Keywords in English carbon monoxide, homogeneous catalysis, platinum complexes, palladium complexes, ionic liquids
Discipline
Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)70 %
Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences)30 %
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Inorganic Chemistry (University of Pécs)
Participants Ács, Péter
Jánosi, László
Müller, Erno
Rangits, Gábor
Starting date 2006-02-01
Closing date 2009-01-31
Funding (in million HUF) 28.776
FTE (full time equivalent) 6.39
state closed project
Summary in Hungarian
Az egyszerű, egy szénatomot tartalmazó ’C1-egységek’ (molekulák) különböző vegyületekbe történő beépítése napjaink kémiai kutatásának egyik legfontosabb kihívása. Ennek egyik legegyszerűbb módja szén-monoxid alkalmazása átmenetifém-katalizált homogénkatalitikus reakciókban. Akár egyszerű modellvegyületek, akár gyakorlati jelentőségű alapvázak esetében a reakció (kemo, regio- és enantio-) szelektivitása kulcskérdés, és komoly feladat a szintetikus kémikusok számára. A szén-monoxid átmenetifémekkel történő aktiválása hatékony eszköze építőelemek (királis építőelemek) kialakításának és farmakológiai fontosságú vegyületek szintézisének.
A valóban hatékony homogénkatalitikus reakciók megvalósításának azonban feltétele, hogy mélyebb ismereteket szerezzünk az átmenetifém-komplexek szerkezetéről, elemi reakcióikról, valamint szerepükről a katalitikus reakcióban, azaz ismerjük a karbonilezési reakció mechanizmusát.
A fentiek alapján a következő — gyakran egymással átfedő — részterületeket kívánjuk vizsgálni.

 Prokirális olefinek hidroformilezése akirális és optikailag aktív ródium- és platinakomplexek jelenlétében. (Ez a terület magában foglalja ligandumok és azok komplexeinek szintézisét.)
 Enol-triflátok és szintetikus analógjaik, a jód-alkének karbonilezési (alkoxi- és aminokarbonilezési) reakciói gyakorlati jelentőségű vegyületek előállítása céljából.
 Új típusú, ’alternatív’ oldószerek, ionfolyadékok alkalmazása hidroformilezési és egyéb karbonilezési reakciókban.
 Platina-foszfin-ón(II)halogenid és palládium-foszfin katalizátorrendszerek mechanizmus-vizsgálata a katalízis hatékonyságának javítása céljából.
Summary
The selective introduction of a simple ‘C1-unit’ into various compounds is still a challenge for a chemist. One of the most efficient ways for that is the application of carbon monoxide in various transition metal catalysed reactions (carbonylations). The (chemo, regio- and enantio-) selectivity of the reaction is a key-point both in case of simple model compounds and more complicated skeletons of practical importance and is still an extremely important undertaking and a formidable task to a synthetic chemist. The activation of carbon monoxide by transition metal complexes provides an efficient way for the synthesis of building blocks (optically active building blocks) and compounds of biological (pharmaceutical) importance. However, to carry out really efficient catalytic reactions, we need to get a deeper insight into the structure and elementary reactions of transition metal-carbonyl complexes, as well as their role in a catalytic reaction, i.e. the detailed investigation of the mechanism of a carbonylation reaction is also necessary.
On the basis of the above aims the following (highly overlapping) topics will be investigated:
 Hydroformylation of (prochiral) olefins in the presence of novel achiral and optically active rhodium and platinum complexes.
 Carbonylation (aminocarbonylation, alkoxycarbonylation) of enol-triflates and their synthetic analogues, iodo-alkenes with the aim of the synthesis of compounds of practical importance.
 The application of the novel-type ‘alternative’ solvents, ionic liquids in hydroformylation and further carbonylation reactions.
 Mechanistic investigation of the platinum-phosphine-tin(II)halide catalytic systems, as well as the palladium-phosphine systems with the aim of improving their catalytic efficiency.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az egyszerű, egy szénatomot tartalmazó ’C1-egységek’ különböző vegyületekbe történő beépítésének egyik legegyszerűbb módja szén-monoxid alkalmazása átmenetifém-katalizált reakciókban. A pályázat keretében a következő részterületeket vizsgáltuk. • Prokirális olefinek hidroformilezése ródium- és platinakomplexek jelenlétében. • Enol-triflátok és szintetikus analógjaik, a jód-alkének karbonilezési reakciói. • Ionfolyadékok szintézise és alkalmazása homogén katalízisben. • Platina-katalizált hidroformilezés reakció-mechanizmusának vizsgálata.
Results in English
One of the most efficient ways of the selective introduction of a simple ‘C1-unit’ into various compounds is the application of carbon monoxide in transition metal catalysed reactions. Within the framework of the project the following topics have been investigated: • Hydroformylation of (prochiral) olefins in the presence of rhodium and platinum complexes. • Carbonylation of enol-triflates and their synthetic analogues, iodo-alkenes. • The application ionic liquids in homogeneous catalysis. • Mechanistic investigation of the platinum-catalysed hydroformylation.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=61591
Decision
Yes





 

List of publications

  
P. Ács, E. Müller, G. Czira, S. Mahó, M. Pereira, L. Kollár:: Facile synthesis of 12-carboxamido-11-spirostenes via palladium-catalyzed carbonylation reactions., Steroids 71 (2006) 875-879., 2006
R. M. D. Nunes, A. F. Peixoto, M. R. Axet, M. M. Pereira, M. J. Moreno, L. Kollár, C. Claver, S. Castillón:: Selective hydrogenation of α,β-unsaturated oxosteroids: the effect of ligands on homogeneous rhodium catalysis., J. Mol. Catal. A. Chem. 247 (2006) 275-282., 2006
I. Odinets, T. Körtvélyesi, T. Kégl, L. Kollár, G. Keglevich: Rhodium complexes of 1-(2,4,6-triisopropylphenyl-)-3-methyl-1H-phosphole. Preparation and use as catalysts in the hydroformylation of styrene., Trans. Met. Chem. 32 (2007) 299-303., 2007
R. Skoda-Földes, L. Kollár:: Facile Synthesis of Steroidal [16,17-c]-Tetrahydro-pyridazine Derivatives by One-pot Stille Coupling and Hetero Diels-Alder Reactions., Synthesis (2006) 2939-2943., 2006
A. Petz, G. Péczely, Z. Pintér, L. Kollár:: Carbonylative and direct Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions with 1-iodo-cyclohexene., J. Mol. Catal. A. 255 (2006) 97-102., 2006
O. Artyushin, I. Odinets, E. Goryunov, I. Goryunova, I. Fedyanin, K. Lyssenko, T. Mastryukova, G.-V. Röschenthaler, T. Kégl, G. Keglevich, L. Kollár:: -Fluorinated cyclic amidophosphite ligands. Their synthesis, Rh complexes and catalytic activity in the hydroformylation of styrene., J. Organomet. Chem. 691 (2006) 5547-5559., 2006
E. Takács, Cs. Varga, R. Skoda-Földes, L. Kollár: Rhodium complexes of 1-(2,4,6-triisopropylphenyl-)-3-methyl-1H-phosphole. Preparation and use as catalysts in the hydroformylation of styrene., Trans. Met. Chem. 32 (2007) 299-303., 2007
L. Jánosi, L. Kollár, P. Macchi, A. Sironi: Insertion of ethyl diazoacetate into Pt-carbon bond of Pt(diphosphine)(halide)(aryl) complexes. X-ray structure of the Pt{(2S,4S)-bdpp)}I(Ph) complex., Trans. Met. Chem. 32 (2007) 746-752., 2007
A. Kuik, R. Skoda-Földes, L. Jánosi, L. Kollár: Facile synthesis of unsymmetrical 1,n’-disubstituted ferrocenoyl amino acid derivatives via palladium-catalyzed aminocarbonylation., Synthesis 10 (2007) 1456-1458., 2007
L. Horváth, Z. Berente, L. Kollár: Aminocarbonylation of 3-iodo-2-tropene with aminoacid esters as amines., Lett. Org. Chem. 4 (2007) 236-238., 2007
A. Takács, A. Petz, B. Jakab and L. Kollár: Aminocarbonyation of 2-Iodothiophene. High-yielding Synthesis of Thiophen-2-yl-glyoxylamides., Lett. Org. Chem. 4 (2007) 590-594, 2007
A. Takács, R. Farkas, A. Petz and L. Kollár: High-yielding Synthesis of 2-Aryl-acrylamides via Homogeneous Catalytic Aminocarbonylation of -Iodo-styrene and ,’-Diiodo-1,4-divinylbenzene., Tetrahedron 64 (2008) 61-66, 2008
L. Jánosi, L. Kollár: The formation of Pt(P-P)(X)(COAr) (X=Cl, I; Ar=Ph, 2-Tioph) complexes via insertion of carbon monoxide., Trans. Met. Chem. 33 (2008) 317-321, 2008
A. Kuik, R. Skoda-Földes, A. C. Bényei, G. Rangits, L. Kollár: Formation of intramolecular hydrogen bonds in heterodisubstituted ferrocene diamides with a primary and secondary amido group., J. Organomet. Chem. 691 (2006) 3037-3042., 2006
A. Horváth, R. Skoda-Földes, J. Horváth, S. Mahó, L. Kollár: Facile Ring Opening of 2,3-Epoxy-steroids with Aromatic Amines in Ionic Liquids., Steroids 71 (8) (2006) 706-711., 2006
P. Ács, A. Takács, A. Szilágyi, J. Wölfling, G. Schneider, L. Kollár: The synthesis of 17-alkoxycarbonyl- and 17-carboxamido-13-estra-1,3,5(10),16-tetraene derivatives via palladium-catalysed carbonylation reactions., Steroids 73 (2008) 669-675, 2008
J. Balogh, S. Mahó, V. Háda, L. Kollár, R. Skoda-Földes: Facile Synthesis of Steroidal Primary Amides via Palladium-Catalyzed Aminocarbonylation of Alkenyl Halides., Synthesis (2008) 3040-3042., 2008
A. Takács, A. R. Abreu, A. F. Peixoto, M. Pereira, L. Kollár: The synthesis of ortho-alkoxy-aryl carboxamides via palladium-catalysed aminocarbonylation., Synth. Commun. 000 (2009) 000 (accepted), 2009
P. Ács, A. Takács, A. Szilágyi, J. Wölfling, G. Schneider and L. Kollár: The synthesis of 13-androsta-5,16-diene derivatives with carboxylic acid, ester and carboxamido functionalities at position-17 via palladium-catalyzed carbonylation., Steroids 000 (2009) 000 (accepted), 2009
J. Balogh, Z. Berente, D. Frigyes, L. Kollár, R. Skoda-Földes: Synthesis of Ferrocenoyl L-Arginine Derivatives by Homogeneous Catalytic Carbonylation., Synth. Commun. 39 (2009) 887-895., 2009
A. Szilágyi, R. Farkas, A. Petz, L. Kollár: High-yielding Palladium-catalysed Aminocarbonylation of 1’,4-Diiodostyrene., Tetrahedron 000 (2009) 000 (accepted), 2009
E. Takács, Z. Berente, L. Kollár, S. Mahó, V. Háda, R. Skoda-Földes: Synthesis of new steroidal derivatives by the reaction of steroid—amino acid conjugates with N,N’-dicyclohexylcarbodiimide. Unusual formation of steroidal imide derivatives., Tetrahedron 000 (2009) 000 (accepted), 2009
A. Takács, R. Farkas, A. Petz, L. Kollár: Synthesis of 2-Naphthyl-acrylamides via Homogeneous Catalytic Aminocarbonylation of 1-Iodo-1-naphthyl-ethene Derivatives., Tetrahedron 000 (2009) 000 (accepted), 2009
Skodáné Földes R., Kollár L.: Homogénkatalitikus karbonilezési reakciók: koordinációs kémiai vizsgálatok, modellvegyületek átalakítása, gyakorlati fontosságú származékok szintézise., Magyar Kémiai Folyóirat 113 (2007) 169-176., 2007
L. Jánosi, L. Kollár, P. Macchi, A. Sironi:: Synthesis of platinum-iodo-alkyl/aryl complexes in ligand-exchange reactions. X-Ray structural determination of Pt{(S,S)-bdpp}(X)I complexes (X=Me, I)., J. Organomet. Chem. 691 (2006) 2846-2852., 2006
P. Ács, E. Müller, G. Rangits, T. Lóránd, L. Kollár:: Palladium-catalysed carbonylation of 4-substituted 2-iodo-aniline derivatives: carbonylative cyclization and aminocarbonylation., Tetrahedron 62 (2006) 12051-12056., 2006
T. Kégl, L. Kollár: Iodo—methyl ligand exchange reaction in platinum complexes: a density functional study., J. Organomet. Chem. 692 (2007) 1852-1858., 2007
A. Takács, B. Jakab, A. Petz and L. Kollár: Homogeneous Catalytic Aminocarbonylation of Nitrogen-containing Iodo-heteroaromatics. Synthesis of N-Substituted Nicotinamide Related Compounds., Tetrahedron 63 (2007) 10372-10378., 2007
P. Ács , B. Jakab, A. Takács and L. Kollár: Facile synthesis of 11-carboxamido-androst-4,9(11)-dienes via palladium-catalyzed aminocarbonylation., Steroids 72 (2007) 627-632., 2007
A. Takács, P. Ács, L. Kollár: The synthesis of 1,8-naphthalimides in palladium-catalyzed aminocarbonylation of 1,8-diiodonaphthalene., Tetrahedron 64 (2008) 983-987, 2008
A. Takács, A. Petz and L. Kollár: Palladium-catalysed aminocarbonylation of iodoarenes and iodoalkenes with aminophosphonate as N-nucleophile., Tetrahedron 64 (2008) 8726-8730., 2008
L. Jánosi, T. Kégl, L. Kollár: Platinum-alkyl—B(C6F5)3 (or BF3) ‘in situ’ systems as tin(II) halide-free enantioselective hydroformylation catalysts., J. Organomet. Chem. 693 (2008) 1127-1135, 2008
A. Takács, P. Ács, R. Farkas, G. Kokotos, L. Kollár: Homogeneous Catalytic Aminocarbonylation of 1-Iodo-1-dodecene. The Facile Synthesis of Odd-number Carboxamides via Palladium-catalysed Aminocarbonylation., Tetrahedron 64 (2008) 9874-9878., 2008
G. Petőcz, G. Rangits, M. Shaw, H. de Bod, D. B. G. Williams, L. Kollár: Platinum complexes of malonate-derived monodentate phosphines and their application in the hydroformylation of styrene., J. Organomet. Chem. 694 (2009) 219-222., 2009



Back »