Cuprato 2D ultrafino com locais únicos de cobre periódico ativo, um novo catalisador para o acoplamento Chan-lam
A ilustração da estratégia de troca aniônica para a esfoliação de cima para baixo de materiais de cuprato a granel [Cu4 (OH)6 ][O3 S(CH2 )4 SO3 ] em 2D-CuSSs atomicamente finos e modelo atômico de 2D-CuSSs. Crédito:Science China Press
Este estudo é liderado pelo Dr. Lu Jiong da National University of Singapore (NUS), em colaboração com o Dr. Koh Ming Joo (NUS), Dr. Chun Zhang (NUS) e Dr. Honghan Fei da (Tongji University). Esta equipe desenvolveu uma estratégia de troca de ligantes para esfoliar cristais de cuprato em massa em camadas de cuprato 2D atomicamente finas cujo plano basal contém matrizes periódicas de sítios únicos de Cu (II) insaturados acessíveis (2D-CuSSs). Por causa de sua estrutura única, esses 2D-CuSSs são encontrados para catalisar o acoplamento Chan-Lam eficiente. Este trabalho foi publicado na
National Science Review mês passado.
O acoplamento Chan-Lam catalisado por cobre é um processo chave de acoplamento oxidativo que é amplamente utilizado em síntese orgânica para a produção de compostos aril carbono-heteroátomo farmaceuticamente importantes. Comparados aos catalisadores homogêneos para acoplamento Chan-Lam, os heterogêneos são muito menos explorados, embora sejam indiscutivelmente mais atraentes na indústria química devido à sua separação e reciclagem mais fáceis. Embora vários catalisadores heterogêneos de Cu tenham sido relatados para esta reação, problemas como baixa estabilidade e/ou lixiviação do metal são comuns.
“Os 2D-CuSSs sintetizados aqui contêm uma alta densidade de matrizes de sítios de Cu insaturados coordenativamente acessíveis na camada de cuprato 2D, o que garante que eles sirvam como candidatos a catalisadores heterogêneos eficientes e robustos para reações de acoplamento cruzado”, diz Lu Jiong.
(a) 2D-CuSSs para acoplamento C-N. Condições de reação para acoplamento C-N e C-O. (b) A ilustração esquemática da reação de fluxo para o acoplamento C-N catalisado por 2D-CuSSs entre ácido p-tolilborônico e p-cloroanilina. Crédito:Science China Press
A equipe testou uma série de anilinas substituídas e ácidos borônicos para examinar o escopo do substrato do acoplamento C-N catalisado por 2D-CuSSs e demonstrou vantagens distintas de 2D-CuSSs em relação às contrapartes homogêneas tradicionais. Isso pode ser atribuído à grande superfície aberta de 2D-CuSSs com abundância de sítios únicos de Cu subcoordenados.
A presença de sítios ativos atomicamente bem definidos também nos permite explorar as relações estrutura-desempenho e obter insights em nível molecular sobre o mecanismo de reação, conforme revelado por estudos experimentais e teóricos operando. No geral, a estabilidade robusta em reações de fluxo contínuo e em batelada, juntamente com seu bom desempenho catalítico na preparação de compostos complexos de amina e éter, ressaltam a potencial aplicabilidade de 2D-CuSSs em síntese química fina.
+ Explorar mais O acoplamento cruzado catalisado por níquel de éteres aromáticos ocorre por meio de um ânion niquelado
