Nova estratégia proposta para síntese direta de álcoois a partir da hidroformilação redutiva de alcenos
O catalisador de polímero orgânico poroso carregado com Ru trinuclear é usado para a hidroformilação redutiva de olefinas em álcoois diretamente lineares. Crédito:Wang Zhaozhan Os álcoois lineares, como importante classe de produtos químicos, são indispensáveis na produção de alimentos, produtos farmacêuticos, plastificantes e lubrificantes. A conversão direta de alcenos prontamente disponíveis em álcoois de alto valor é importante, mas desafiadora tanto na síntese orgânica quanto na indústria.
A hidroformilação redutiva de alcenos em um único recipiente fornece um método fácil e econômico em átomos para a síntese de álcoois homólogos de carbono único. No entanto, a reação catalisada por um catalisador heterogêneo estável e eficiente tem sido pouco explorada.
Para resolver o problema, pesquisadores do Instituto de Bioenergia e Tecnologia de Bioprocessos de Qingdao da Academia Chinesa de Ciências desenvolveram um sítio Ru trinuclear confinado em polímeros orgânicos porosos incorporados com fosfina para a síntese direta de álcoois a partir da hidroformilação redutiva de alcenos. O estudo deles foi publicado em ACS Catalysis em 12 de março.
Os pesquisadores construíram um polímero orgânico poroso (POP) estável em bancada, incorporando um ligante monofosfina específico na estrutura, que serve tanto como ligante sólido quanto como suporte para preparar um catalisador de Ru heterogêneo para hidroformilação redutiva de um único recipiente.
O ligante monofosfina ajuda a estabilizar sítios trinucleares de Ru atomicamente dispersos no POP, resultando em um catalisador de Ru heterogêneo com um desempenho catalítico comparável ao seu homólogo homogêneo nas mesmas condições. O catalisador poderia ser facilmente separado para reutilização sucessiva sem perda significativa de atividade e seletividade.
Além disso, uma estratégia de temperatura programada em dois estágios foi desenvolvida para aumentar significativamente a seletividade para álcoois lineares, que é amplamente aplicável a olefinas terminais, internas e funcionalizadas.
Nesta estratégia, a olefina foi convertida no aldeído linear correspondente a uma temperatura de reação relativamente mais baixa, minimizando as reações secundárias de isomerização e hidrogenação, garantindo assim a produção de álcool linear na segunda etapa com alta eficiência e excelente seletividade.
Sob condições de reação ideais, a hidroformilação redutiva do 1-hexeno como reação modelo foi totalmente concluída juntamente com uma seletividade para 1-hexanol de até 95% e uma proporção de álcool linear para ramificada de até 30.
Este trabalho representa um avanço significativo no desenvolvimento de catalisadores heterogêneos para a síntese direta de álcoois lineares a partir de alcenos amplamente disponíveis.
