En els últims anys, la creixent demanda de compostos enantiomèricament purs (fàrmacs, agroquímics, additius.) ha impulsat el desenvolupament de la catàlisi asimètrica, sobretot emprant compostos organometàl·lics quirals com a catalitzadors. En aquest context, la síntesi de nous lligands quirals és essencial per descobrir bons sistemes catalítics en catàlisi asimètrica. Els sucres són una font important de lligands per l'elevada disponibilitat i baix preu. A més, són compostos altament funcionalitzats amb centres estereogènics. Això permet la síntesi de sèries sistemàtiques de lligands amb l'objectiu d'obtenir altes activitats i selectivitats per cada reacció en particular.Aquesta tesi s'ha centrat en la síntesi de compostos derivats de la D-(+)-xilosa i l'aplicació com a lligands de catalitzadors homogenis quirals en quatre reaccions asimètriques d'interès industrial: hidrogenació, substitució al·lílica, addició 1,4 i hidroformilació. Per assolir aquest objectiu s'ha plantejat la síntesi de dues famílies de compostos: difosfinits i tioèter-fosfinit (figura 1). Els difosfinits es diferencien en la configuració del carboni-3 de l'esquelet furanòsid (els dos esquelets resultants són xilofuranòsid i ribofuranòsid). Els tioèter-fosfinits es diferencien dels anteriors per la introducció d'un grup tioèter al carboni-5 de l'anell furanòsid i contenen tres grups tioèters amb diferents propietats electròniques i estèriques. Figura 1. Compostos sintetitzats a partir de la D-(+)-xilosa.Després de la introducció (capítol 1) i els objectius (capítol 2), al capítol 3 es discuteix la síntesi i caracterització de les dues famílies de compostos. També s'estudia la coordinació d'aquests compostos a Rh i Ir, la reactivitat respecte a l'hidrogen i l'aplicació en la hidrogenació d'olefines proquirals.Per sintetitzar els compostos difosfinit i tioèter-fosfinit s'ha realitzat un ampli estudi explorant i avaluant diferents condicions de reacció. Els compostos difosfinit s'han preparat per reacció del corresponent diol amb clorur de difenilfosfina en presència de piridina i 4-dimetilaminopiridina. Els compostos tioèter-fosfinits s'han obtingut a partir del corresponent tioèter-alcohol per reacció amb clorur de difenilfosfina en presència de piridina i 4-dimetilaminopiridina. Els compostos intermedis diols i tioèter-alcohols s'han sintetitzat prèviament seguint rutes descrites a la bibliografia a partir de la D-(+)-xilosa. Els compostos s'han caracteritzat per espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear (RMN) monodimensional de 1H, 13C i 31P i bidimensional de 13C-1H i 31P-1H.Aquests compostos s'han fet reaccionar amb [M(cod)2]BF4 (M= Rh i Ir, cod= 1,5-ciclooctadiè). Els complexos organometàl·lics resultants [M(cod)(P-P)]BF4 i [M(cod)(P-SR)]BF4 (P-P=difosfinit i P-SR=tioèter-fosfinit) s'han caracteritzat per RMN monodimensional de 1H, 13C i 31P i bidimensional de 1H-1H, 13C-1H i 31P-1H. La caracterització dels complexos M/difosfinit ha mostrat que tots, excepte el complex Ir/difosfinit amb esquelet xilofuranòsid, presenten un únic isòmer. La caracterització dels complexos M/tioèter-fosfinit ha mostrat la presència d'un únic diastereoisòmer en què el substituent del sofre té una disposició pseudoaxial, que és important per obtenir una elevada enantioselectivitat en hidrogenació asimètrica. L'addició d'hidrogen als complexos d'iridi/tioèter-fosfinit ha permès formar les espècies cis-dihidruriridi (III) en les quals el substituent del sofre manté la disposició pseudoaxial.Els sistemes M/difosfinit i M/tioèter-fosfinit (M= Rh i Ir) s'han provat com a catalitzadors quirals en la reacció d'hidrogenació asimètrica d'olefines proquirals. Els sistemes M/disfosfinit han proporcionat elevades activitats i excessos enantiomèrics de fins al 81%. S'ha observat un important efecte de la configuració del carboni-3 de l'esquelet furanòsid, del metall i del substrat que s'ha d'hidrogenar. Així, les millors enantioselectivitats s'obtenen en la hidrogenació del N-acetoamidoacrilat de metil amb el sistemes Rh/ribofuranòsid i Ir/xilofuranòsid. Els sistemes M/tioèter-fosfinit han proporcionat elevades activitats i millors enantioselectivitats (96%) que els sistemes M/difosfinit. Els resultats mostren que l'excés enantiomèric depèn de les propietats estèriques del substituent del grup tioèter, del metall i del substrat. Les millors enantioselectivitats s'obtenen en la hidrogenació del N-acetoamidoacrilat de metil i del N-acetoamidocinamat de metil amb el sistema de rodi que conté el lligand amb el substituent isopropil en la funció tioèter. El capítol 4 descriu l'ús dels compostos difosfinit i tioèter-fosfinit com a lligands en reaccions de substitució al·lílica asimètrica (alquilació i aminació) catalitzades per pal·ladi. Concretament s'ha estudiat la reacció d'alquilació al·lílica de dos substrats amb propietats estèriques diferents: el substrat lineal rac-1,3-difenil-3-acetoxi-1-propè i el substrat cíclic rac-3-acetoxiciclohexè. El sistemes Pd-difosfinit han presentat bones activitats però baixa enantioselectivitat (fins al 31%). Els resultats indiquen que la configuració del carboni-3 de l'esquelet furanòsid controla el sentit de l'enantioselectivitat i que l'atac nucleofílic té lloc en posició trans al grup fosfinit unit al carboni-5 de l'esquelet furanòsid. Els sistemes Pd/tioèter-fosfinit han presentat millors activitats i enantioselectivitats més grans (93%) que els sistemes Pd/difosfinit. Els resultats mostren que l'excés enantiomèric depèn de les propietats estèriques del substituent del grup tioèter i del substrat. Així, les millors enantioselectivitats s'han assolit en la substitució al·lílica del substrat lineal amb el sistema de Pd que conté el lligand tioèter-fosfinit amb el grup voluminós isopropil. Els resultats també indiquen que l'atac nucleofílic, a diferència dels sistemes Pd/difosfinit, té lloc en posició trans al carboni al·lílic unit al grup fosfinit (carboni-3). D'altra banda, aquests lligands són més actius en alquilació al·lílica que en aminació al·lílica. El capítol 5 descriu l'aplicació dels compostos difosfinits i tioèter-fosfinits com a lligands en la reacció d'addició 1,4 de compostos organometàl·lics a la 2-ciclohexenona catalitzada per coure. S'han obtingut bones enantioselectivitats (72%), elevades activitats (TOF > 1225 mols producte x (mol precursor catalític x h)-1) i excel·lents regioselectivitats en el producte d'addició 1,4 (100%)). Els resultats mostren que l'activitat i l'enantioselectivitat depenen del tipus de grup funcional unit al carboni-5 de l'esquelet furanòsid, de les propietats estèriques del substituent tioèter, del precursor de catalitzador i de l'agent alquilant. Les millors enantioselectivitats s'obtenen amb el sistema Cu/tioèter-fosfinit que conté el grup isopropil. No obstant això, l'activitat és millor amb els sistemes Cu/difosfinit. La utilització d'AlEt3 com a agent alquilant condueix a millors activitats però pitjors enantioselectivitats que el ZnEt2. El capítol 6 exposa l'aplicació dels compostos difosfinits amb esquelet furanòsid com a auxiliars quirals en la reacció d'hidroformilació asimètrica de vinilarens catalitzada per rodi. Aquests sistemes han proporcionat elevades regioselectivitats en l'aldehid ramificat (99%) i moderats excessos enantiomèrics (fins al 63%). La presència de substituents para-metoxi i naftil al substrat té un efecte positiu sobre l'enantioselectivitat. Per primera vegada, s'ha determinat l'estructura de les espècies formades sota condicions d'hidroformilació amb lligands difosfinit mitjançant infraroig i RMN a alta pressió. L'estudi indica la presència d'un únic diastereoisòmer [HRh(P-P)(CO)2] on el lligand difosfinit es coordina en una estructura de bipiràmide trigonal en forma equatorial-equatorial. No obstant això, aquesta forma diastereoisomèrica no permet assolir una enantioselectivitat elevada. / In the last years, the growing demand of enantiomerically pure compounds (pharmacs, agrochemicals, additives...) has captured the interest of asymmetric catalysis. Asymmetric processes catalyzed by chiral transition-metal complexes have found many applications in this field. In this context, the synthesis of new chiral ligands is important to develop good catalytic systems in asymmetric catalysis. Carbohydrates have many advantages: they are readily available, are highly functionalized and have several stereogenic centers. This enables series of chiral ligands to be synthesized in the search for high activities and selectivities for each particular reaction.This thesis has focused on the synthesis of compounds derived from D-(+)-xylose and their application as ligands of chiral homogeneous catalyst in four asymmetric industrial processes: hydrogenation, allylic substitution, 1,4-addition and hydroformylation. Thus, new diphosphinite and thioeter-phosphinite compounds have developed (figure 1). Diphosphinites have the opposite configuration at C-3 (two backbones are xylofuranoside and ribofuranoside). Thioether-phosphinites have a thiother moiety at C-5 bearing substituents with different steric and electronic properties. Figura 1. Compounds synthetized from D-(+)-xylose.After the introduction (chapter 1) and the objectives (chapter 2), chapter 3 contains the synthesis and characterization of the two families of compounds. This chapter also discusses the characterization of their Rh(I) and Ir(I) catalytic precursors and their application in the asymmetric hydrogenation of prochiral olefins.Diphosphinite and thioether-phosphinite compounds have been synthesized from the corresponding alcohols. The reaction of diols with chlorodiphenylphosphine in the presence of pyridine and 4-(dimethylamino)-pyridine has provided the corresponding phosphinite ligands. The reaction of thioether-alcohols with chlorodiphenylphosphine in the presence of pyridine and 4-(dimethylamino)-pyridine has provided the corresponding thioether-phosphinite ligands. Diol and thioether-alcohol intermediates have been prepared on a large scales from D-(+)-xylose using standard procedures. Diphosphinites and thioether-phosphinites have been characterized by 1H, 13C and 31P and 13C-1H i 31P-1H MNR spectroscopy.The reaction of these compounds with [M(cod)2]BF4 (M = Rh and Ir, cod = 1,5-ciclooctadiene) has led to [M(cod)(P-P)]BF4 and [M(cod)(P-SR)]BF4 (P-P = diphosphinite and P-SR = thioether-phosphinite) complexes. These complexes have been characterized by 1H, 13C and 31P and 13C-1H i 31P-1H MNR spectroscopy.The characterization of M/diphosphinite complexes has showed that all, except Ir/diphosphinite complex with xylofuranoside backbone, have only one isomer. The characterization of M/thioether-phosphinite complexes has indicated that only one diastereomer, with pseudoaxial location of the sulfur substituents, is present in solution. Adding hydrogen to the iridium complexes has given cis-dihydridoiridium(III) complexes with pseudoaxial location of the sulfur substituents.The M/diphosphinite and M/thioether-phosphinite systems have been tested as chiral catalysts in the asymmetric hydrogenation of prochiral olefins. Enantiomeric excesses of up to 81% with moderate to high activities have been obtained with M/diphosphinite systems. Our results have shown that enantioselectivity is dependent on the absolute configuration of the C-3 stereocenter of the carbohydrate bakcbone, on the metal source and on the substrate. Enantiomeric excesses of up to 96% with good activities have been obtained with M/thioether-phosphinite systems. Our results have shown that enantioselectivity depends on the steric properties of the substituent in the thioether moiety, the metal source and the substrate structure.Chapter 4 reports the use of dihosphinite and thioether-phoshinite compounds as ligands in the palladium-catalyzed asymmetric allylic substitution reactions (alkylation and amination) of hindered linear and unhindered cyclic substrates. The use of diphosphinite ligands has provided good activity but low enantioselectivity (ee's up to 31%). Our results have indicated that the absolute configuration at carbon C-3 of the carbohydrate backbone controlles the sense of enantioselectivity and that the nucleophilic attack takes place trans to the phosphinite moiety attached to C-5. The Pd/thioether-phosphinite systems have led to best activities and enantioselectivities (ee's up to 93%) than the Pd/diphosphinite systems. Our results have shown that enantiomeric excesses depend on the steric properties of the substituent in the thioether moiety and the structure of substrate. Our results have showed that the nucleophilic attack takes place trans to the phosphinite moiety attached to C-3. Moreover, these ligands are more actives in allylic alkylation than allylic amination.Chapter 5 contains the application of diphosphinite and thioether-phoshinite compounds as ligands in the asymmetric copper-catalyzed asymmetric 1,4-addition to 2-cyclohexenone. Good enantioselectivities (ee's up to 72%), high activities (TOF > 1225 mol product x (mol catalytic precursor x h)-1) and excellent regioselectivities in 1,4 product (100%) have been obtained. Our results show that activity and selectivity (chemo- and enantioselectivity) depend strongly on the type of functional group at C-5 position of the carbohydrate backbone, the steric properties of the substituent in the thioether moiety, the catalyst precursor and the alkylating agent. The best enantioselectivities have been obtained with Cu/thioether-phosphinite system containing isopropyl substituent. However, activity is better with Cu/diphosphinite systems. The use of AlEt3 as alkylating agent has led to better activities but worse enantioselectivities than the use of ZnEt2.Chapter 6 discuss the application of diphosphinite compounds as chiral auxiliares in the rhodium-catalyzed asymmetric hydroformylation of vinyl arenes. These catalytic systems have led to high regioselectivities in the branched aldehyde (99%) and moderate enantiomeric excesses (up to 63%). The results have shown a remarkable substrate effect on enantioselectivity. Thus, the presence of para-methoxy and naphthyl substituents in the substrate has a positive effect on enantioselectivities. For the first time, the structure in solution of the species formed under hydroformylation conditions with diphosphinite ligands has been determined. The characterization of these rhodium complexes by NMR techniques and in situ IR spectroscopy have shown that the hydridorhodium dicarbonyl species exist in one diastereosiomeric equatorial-equatorial form. However, this strong coordination preference does not allow high enantioselectivity.

En la present tesi doctoral es descriu la preparació de diferents tipus d'aerogels (aerogels de sílice, híbrids orgànic-inorgànics, orgànics i de carbó) nanocomposats amb ferro, níquel, pal·ladi o europi.Per tal d'introduir aquests metalls a l'interior de l'aerogel s'han utilitzat dos tècniques diferents: la cogelificació, en la que el metall s'introdueix a l'hora que té lloc la síntesi del gel mitjançant el procés sol-gel, i la impregnació, en la que el metall s'introdueix després d'haver-se format el gel. A continuació i per tal d'obtenir els aerogels a partir dels corresponents gels dopats amb metall s'ha realitzat dos tipus d'assecats supercrítics diferents: l'assecat supercrític a elevada temperatura (en el que l'etanol es porta a les condicions supercrítiques) i l'assecat supercrític a baixa temperatura (en el que el CO2 es porta a les condicions supercrítiques).Aquests aerogels preparats s'han caracteritzat a partir de les següents tècniques: la Microscopia de Transmissió Electrònica (TEM) , la Difracció de Raigs X en pols (p-XRD), les Mesures d'Adsorció-Desorció de Nitrogen (BET) i les Anàlisis Químiques. A partir de la caracterització d'aquests aerogels s'ha procedit al seu assaig com a catalitzadors recuperables i reutilitzables en les reaccions d'addició de Michael i les reaccions de Mizoroki-Heck.Durant la realització de la present tesi també s'han preparat i caracteritzat aerogels fluorats amb els següents objectius: per una banda la obtenció d'un material superhidrofòbic i per l'altre banda la obtenció d'aerogels per evaporació del dissolvent del gel a temperatura ambient i sense un assecat supercrític. La preparació d'aquests aerogels es realitza mitjançant la fluoració dels gels de sílice amb el 1H,1H,2H,2H-perfluorooctildimetilclorosilà. Així doncs per una banda, l'assecat d'aquests aerogels a temperatura ambient dóna lloc a uns materials que, tot i que presenten una àrea superficial inferior a la dels aerogels, són porosos i mantenen l'estructura monolítica prèvia dels gels. Per altra banda els aerogels assecats en condicions supercrítiques mostren un caràcter superhidrofòbic. / In the present thesis the preparation of different kind of aerogels (silica aerogels, hybrid organic-inorganic aerogels, organic and carbon aerogels) doped with iron, nickel, palladium or europium is described.In order to introduce these metals inside the aerogels two different techniques have been applied: the cogelation process in which the metal is introduced at the same time that the gel is formed and the impregnation process in which the metal is introduced after the gel is formed. The next step is the supercritical drying of the gels to obtain the aerogels. Two different kind of dryings have been done: at high temperatures with ethanol and at low temperatures with CO2.These aerogels have been characterize with the following techniques: Transmission Electron Microscopy (TEM), powder X-Ray Diffraction (p-XRD), BET and Elemental Analysis.These aerogels have been assaied as recoverable and reusable catalysts in Michael addition reactions and in Mizoroki-Heck reactions.Florinated aerogels have also been prepared through fluorination of silica gels with 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyldimethylchlorosilane. These aerogels have shown to be superhydrophobics. The drying of these aerogels at room temperature and under ambient pressure generates a material which is porous and it maintains its monolithity.

Esta tesis se enmarca en el campo de la catálisis homogénea, concretamente en la síntesis de ligandos difosfito y catalizadores quirales para su posterior utilización en hidroformilación asimétrica de olefinas y productos naturales que sean precursores de fármacos enantioméricamente puros como el (S)- Naproxeno o el Ibuprofeno.Hasta principios de la década de los 90 solamente los catalizadores de Pt/SnCl2 con difosfinas quirales, con 7 átomos en el anillo quelato, permitían obtener excesos enantioméricos importantes pero la actividad y la quimio-regioselectividad eran bajas. Desde los 90 a pesar de que se han evaluado una gran cantidad de ligandos para la hidroformilación catalítica asimétrica, solamente se han conseguido muy buenos resultados con rodio y el difosfito de Unión Carbide UC-P2* ( 90%ee) y con la fosfina- fosfito (R,S)-Binaphos ( 95%ee), que forman quelatos de 8 miembros.Recientemente en nuestro grupo se sintetizó y estudió el ligando difosfito (R)-ftabinfos, que forma anillos quelato de 16 miembros con rodio, contienen un esqueleto central o fragmento espaciador isoftálico, y produce ee >70% en la hidroformilación de vinilarenos. Su diastereoisómero (S)-ftabinfos no forma quelatos y consecuentemente produce sólo una ee marginal. Este resultado indica un efecto cooperativo en el ligando entre el centro estereogénico y el fragmento binaftilo. Al ser la primera vez que se utiliza un metalamacrociclo en un proceso estereoselectivo y al haber obtenido buenos resultados se propuso la síntesis y estudio de varios ligandos nuevos con la misma estructura que el (R)-ftabinfos, pero variando los diferentes fragmentos. Han sido obtenidos 8 nuevos ligandos, caracterizados y ensayados en la hidroformilación de estireno (olefina aromática) catalizada por complejos de rodio; seis relacionados estructuralmente con el ligando (R)-ftabinfos y dos formados por un esqueleto de 4 carbonos, derivado del ácido tartárico, y un fragmento fosfito binaftílico.Con los que se obtuvieron mejores resultados, se ensayaron en la hidroformilación de productos naturales (anetol, estragol, safrol e isosafrol). Se han logrado enantioselectividades del 54% en aldehído ? partiendo del safrol, aunque la regioselectividad es del 38% en este aldehído. Se ha estudiado mediante RMN multinuclear la estructura de los complejos [RhH(CO)L(difosfito)]n (L=CO, PPh3). Los resultados indican que de los ligandos tan sólo el (S)-Me4ftabinfos [5], es capaz de formar especies mononucleares mediante quelatos estables, análogos al difosfito (R)-ftabinfos [6], pero no produce buenas enantioselectividades porque al no tener el ligando un centro estereogénico en el fragmento conector, no genera un entorno quiral al formar el catalizador con rodio.Se han preparado también los complejos [PtCl2(difosfito)]n y mediante RMN de 31P se ha determinado que en disolución existen como mezclas de productos de diferentes nuclearidades y estereoquímicas. Se han ensayado estos complejos, usando SnCl2 como co-catalizador en la hidroformilación de estireno, obteniéndose excesos enantioméricos bajos (15%). / This thesis is framed in the field of the homogeneous catalysis, concretely in the sintesis of ligands diphosphite and quiral catalysts, for their later use in asymetric hydroformylation of olefins and natural products that are precursors of enantiomeric pure medicines like (S)-Naproxene or Ibuprofene. Until principles of ninety, catalysts of Pt/SnCl2 with quiral diphosphines, with 7 atoms in the chelate ring, allowed to obtain important enantiomeric excesses but the activity and the quimio-regioselectivity were low. From the 90 although a great amount of ligands for the asymetric catalytic hydroformylation has been evaluated, it has been only obtained very good results with Rhodium and the diphosphite of Union Carbide UC-P2* (90%ee) and with phosphine- phosphite (R, S)-Binaphos (95%ee), that forms chelates of 8 members. Recently in our group was synthesized and studied diphosphite (R)-ftabinfos, that forms chelate-ring of 16 members with Rhodium. They contain a central skeleton or isophtalic fragment spacer, and produces ee>70% in the hydroformylation of olefins. His diastereoisomer (S)-ftabinfos does not form chelates and consequently produces only marginal ee. This result indicates a cooperative effect between the estereogenic center and the binaphil fragment. For being the first time that a metallamacrocicle is used in a estereoselective process and for the good results obtained, it was proposed the synthesis and study of several new ligands with the same structure of (R)-ftabinfos, but changing different fragments. 8 new ligands, have been synthetised, characterized and tried in the hydroformilation of styrene (aromatic olefin) catalyzed by complexes of Rhodium; six related structurally to (R)-ftabinfos and two formed by a skeleton of 4 carbons, derivates of tartaric acid, and a binaphtilic phosphite fragment. With ligands that we were obtained the best results, they were tried in the hydroformylation of natural products (anetol, estragol, safrol and isosafrol). Enantioselectivities of 54% in aldehyde ? have been obtained using safrol, although the regioselectivity is 38% in this aldehyde. The structure of the complexes has studied by means of multinuclear RMN [RhH(CO)L(diphosphite)]n (L=CO, PPh3). The results indicates that only (S)-Me4ftabinfos [5], is able to form mononuclear stable chetales species, analogous to the diphosphite (R)-ftabinfos [6], but does not produce good enantioselectivities because it not have an estereogenic center in the connector fragment and the catalyst with Rhodium does not generate quiral surroundings. The complexes have also been prepared [PtCl2(diphosphite)]n and by means of RMN of 31P has determined that in solution product mixtures different nuclearities and stereochemist exist. These complexes, using SnCl2 like co-catalyst in the hydroformylation of styrene have been tried, obtaining low enantiomeric excesses (15%).

No description available.

Els compostos altament fluorats o polifluorats es caracteritzen per tenir propietats físiques i químiques inusuals i úniques molt diferents a les dels hidrocarburs. Donades aquestes propietats, els compostos altament fluorats han estat utilitzats en diverses aplicacions tant en química farmacèutica com en ciència dels materials. En el nostre grup d’investigació, es va descobrir que alguns compostos altament fluorats estabilitzaven nanopartícules metàl·liques, partícules aïllades entre 1 i 100 nm de diàmetre. Aquests materials presenten aplicacions en biologia, física i química, sent una de les aplicacions més importants en el camp de la catàlisis, on el seu us ha permès crear catalitzadors que es poden recuperar i reutilitzar. En la present Tesi Doctoral s’han preparat nous compostos aromàtics altament fluorats mitjançant reaccions de substitució nucleòfila aromàtica. Els nous compostos han mostrat ser excel·lents estabilitzants de nanopartícules de Pd(0), Ru(0), i Rh(0). Per altra banda, s’ha preparat un tiol aromàtic altament fluorat capaç d’estabilitzar nanopartícules de Au(0). Les nanopartícules de Pd(0) s’han mostrat actives en catàlisi en reaccions de formació d’enllaços C-C (acoblament creuat). Per tal de facilitar la recuperació i reutilització del catalitzador, les nanopartícules de Pd(0) estabilitzades pels compostos altament fluorats s’han immobilitzat en un gel de sílice fluorat mitjançant interaccions febles F-F. Per altra banda, s’ha preparat un material més robust capaç d’estabilitzar nanopartícules metál·liques on l’estabilitzant està unit a la matriu de sílice mitjançant enllaç covalent. Tots dos materials han mostrat ser bons catalitzadors. Les nanopartícules de Au(0) s’han immobilitzat en un gel de sílice fluorat i s’han usat com a catalitzadors reutilitzables en l’oxidació d’alcohols primaris i secundaris en presència d’oxigen. També, han mostrat activitat en l’esterificació oxidativa d’alcohols. Finalment, les nanopartícules de Ru(0) i Rh(0) s’han fet servir com a catalitzadors en reaccions d’hidrogenació. / Fluoroorganic compounds have a unique set of physical and chemical properties. Due to these properties, the polyfluorinated compounds have been used in pharmaceutical chemistry and in material science. In our research group, we have discovered that some heavily fluorinated compounds stabilized metal nanoparticles, a term referring to isolated particles with a size between 1 and 100 nm. Among the many potential applications of metal nanoparticles, catalysis has perhaps been one of the most intensely investigated. High surface area of nanoparticles makes them attractive candidates for the development of efficient recoverable catalysts. In the present Doctoral thesis, two heavily fluorinated compounds have been prepared and used in the preparation of Pd(0), Ru(0) and Rh(0) nanoparticles. In addition, a heavily fluorinated thiol has been synthesised and used in the stabilization of gold nanoparticles. Palladium nanoparticles have been used as reusable catalysts in cross-coupling reaction. In addition, some of these nanoparticles have been supported on fluorous reversed-phase silica gel through fluorous–fluorous interactions and used as catalysts. In an effort to create a more robust catalyst, we have prepared an organic-inorganic fluorinated hybrid material using the sol-gel process. This new material was found to act as an efficient stabilizer of catalytically active metal nanoparticles. Gold nanoparticles have been immobilized on reversed-phase silica gel and successfully used in the oxidation of primary and secondary alcohols. Moreover, the material was shown to be active in the direct oxidative conversion of alcohols into ethers. Finally, ruthenium and rhodium nanoparticles have been used as catalyst in hydrogenation reactions.

El desenvolupament de processos químics amb un impacte ambiental mínim ha esdevingut una gran àrea d’interès en la comunitat científica. L’ús d’aigua com a dissolvent i el disseny de catalitzadors reciclables són algunes de les direccions més prometedores en aquest camp. Entre els catalitzadors solubles en aigua, s’ha mostrat una gran atenció en les nanopartícules metàl·liques. Entre aquestes, les nanopatícules de Pd(0) solubles en aigua són catalitzadors prometedors en processos orgànics, principalment en hidrogenacions, oxidacions i reaccions d’acoblament creuat C-C. Existeixen diversos tipus d’agents estabilitzants per preparar nanopartícules, per tal d’evitar l’aglomeració d’aquestes, com polímers que proporcionen una estabilització per atrapament, a causa de l’impediment estèric i a través de la interacció entre la superfície de la nanopartícula i els heteroàtoms presents en l’agent estabilitzant. En aquest context, el nostre treball ha estat centrat en l’ús de compostos derivats de polietilenglicols (PEG) com a estabilitzants de nanopartícules metàl·liques. Les cadenes de PEG són comercialment assequibles en diferents pesos moleculars, són solubles en aigua i insolubles en dietil èter. En aquest treball s’han sintetitzat compostos polioxietilenats, i els materials resultants, amb llargues cadenes de PEG ancorades, han estat emprats amb èxit com a estabilitzants per a la preparació de nanopartícules metàl·liques de pal·ladi, or i rodi. Les nanopartícules de pal·ladi sintetitzades han mostrat bona activitat com a catalitzadors en la reacció d’acoblament de Suzuki, en la reacció de Heck i en la reacció de Sonogashira, totes elles en medi aquós, proporcionant en general de bons a excel·lents rendiments aïllats en la reacció amb un gran ventall d’halurs d’aril com a substrats. Cal destacar que els materials nanoparticulats han estat assajats com a catalitzadors reciclables, obtenint-se bons rendiments en els diferents cicles consecutius. / The development of chemical processes with minimal environment impact has become a major area of interest in the scientific community. The use of water as a solvent and the design of recyclable catalysts are some of the promising directions in this field. Among water-soluble catalysts, a great deal of attention has been focused on metal nanoparticles. Of these, water-soluble Pd(0) nanoparticles is a promising class of catalysts in organic processes, mainly in hydrogenation, oxidation and C-C cross-coupling reactions. A wide range of stabilizers to prepare nanoparticles are known, to prevent the aggregation of them, such as polymers, which provide stabilization by entrapment, both through their steric bulk and through the weak dative bonds between the nanoparticle surface and the heteroatoms present in the structure of the protective agent. In this context, our work has been focused on the use of polyethylene glycol (PEG)-tagged derivatives as stabilizing agents for metal nanoparticles. The PEG chains are commercially available in various molecular weights, are soluble in water and are insoluble in diethyl ether. In this work, it has been synthesized a new PEG-tagged compounds, and the resulting materials bearing longer polyether chains have been successfully used as stabilizers for the preparation of water-soluble palladium, gold and rhodium nanoparticles. The newly prepared nanomaterial has been displayed good activity as catalyst in the Suzuki coupling, in the Heck’s and in the Sonogashira’s reactions, all of them in aqueous media, providing in general good to excellent yields in a coupling of a range of aryl and heteroaryl substrates. It should be note that the recyclability of the catalysts have been established giving good isolated yields in successive runs.

La presencia de compuestos orgánicos cada vez más tóxicos en las aguas residuales, especialmente provenientes de la industria, ha desafiado los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales. Por esta razón existe una clara necesidad de buscar nuevas técnicas emergentes las cuales pueden tratar los contaminantes orgánicos muy concentrados en agua o no biodegradables. Como no es posible utilizar un único método universal para destruir todos los compuestos orgánicos, se ha probado Catalytic Wet Air Oxidation (CWAO), CWAO promovida por peróxido de hidrógeno, Wet Peroxide Oxidation and Oxidación de Fenton para eliminar compuestos aromáticos pertenecientes a diferentes grupos. Con este propósito un equipo de alta temperatura y alta presión ha sido diseñado y construido. Este equipo puede trabajar en un proceso tanto catalítico como no catalítico. El carbón activo, un material barato, ha sido utilizado como el catalizador heterogéneo (CWAO), mientras el sulfato de hierro ha sido empleado como un catalizador homogéneo (Oxidación de Fenton). Los compuestos estudiados fueron fenol, p-nitrofenol, anilina, nitrobenceno y sulfolano, porque son tóxicos y no biodegradable y al mismo tiempo son frecuentemente encontrados en los efluentes industriales. También se ha probado dos muestras de efluentes industriales reales provenientes de la producción de las resinas fenólicas. El peróxido de hidrógeno ha sido empleado como un oxidante, excepto en CWAO, donde se lo utilizó como un promotor, porque peróxido de hidrógeno es una excelente fuente de radicales hidroxilos muy oxidantes. En primer lugar, cada proceso ha sido probado con el fenol, como contaminante de referencia, para encontrar las variables de operación influyentes para la eficacia del proceso. El objetivo era no solo destruir el compuesto original, sino también convertirlo en dióxido de carbón y agua o al menos convertirlo en compuestos inocuos y fácilmente biodegradables. Posteriormente, el método ha sido también estudiado con otros compuestos. Se observó que es posible obtener la conversión completa para todos compuestos menos el nitrobenceno con el cual se obtiene la conversión máxima de 80% utilizando WPO. Sin embargo, para determinados compuestos se ha encontrado que algunos métodos presentaron desventajas, tales como problemas de corrosión en caso de sulfolano (WPO) o formación de un tapón en reactor en caso de CWAO con anilina sobre carbón activo. A pesar de esto, se puede proponer un método de tratamiento para cada compuesto. El peróxido de hidrógeno resultó ser un oxidante muy eficaz, así se encontró que el 100% de la cantidad estequiométrica de H2O2 era suficiente para mineralizar completamente todos los compuestos, excepto el nitrobenceno. El peróxido de hidrógeno también resultó ser un buen promotor de CWAO, aumentando considerablemente la eficacia del proceso. Cabe destacar que todos los métodos fueron estudiados siempre en el mismo equipo después de realizar pequeñas modificaciones. El método de la oxidación de Fenton en modo continuo, a 200ºC, empleando sulfato de hierro permite una eliminación similar (del 70%) de nitrobenceno al método WPO no catalítico a 550ºC (80%). Para los efluentes industriales reales las técnicas estudiadas han permitido obtener una conversión completa de fenol y la reducción de DQO por encima del 50%. Aunque esto no permite la completa mineralización, probablemente aumenta su biodegradabilidad. / The identification of more and more toxic organic compounds in wastewater, especially from industry, has challenged the conventional wastewater treatment methods. That is why there is a need to look for a new emerging technologies that can treat highly concentrated or non-biodegradable organic water pollutants. As it is impossible to use one universal method to destroy all the organic compounds, we have tested Catalytic Wet Air Oxidation (CWAO), hydrogen peroxide promoted CWAO, Wet Peroxide Oxidation and Fenton's Oxidation to remove aromatic organics belonging to different groups. For this purpose high temperature and high pressure continuous reactor system was designed and constructed. This equipment can be used either for catalytic or noncatalytic process. An activated carbon, that is low cost material, was used as a heterogeneous catalyst (CWAO), while iron sulphate was employed as a homogeneous catalyst (Fenton's Oxidation). Phenol, p-nitrophenol, aniline, nitrobenzene and sulfolane were studied, because these compounds are toxic, mostly non-biodegradable and at the same time, they are commonly found in industrial effluents. Also two samples of real industrial effluents coming from phenolic resins production were tested. Hydrogen peroxide was used as an oxidant, except in CWAO, where it was used as a promoter. This is because hydrogen peroxide is an excellent source of highly oxidative hydroxyl radicals. Firstly, each process was tested for phenol in order to find the influence of operational variables on the process efficiency. The aim was not only to destroy the original compound, but also to convert it to gas carbon dioxide and water, or at least in much more innocuous compounds easily biodegradable. Than the method performance with other compounds was examined. Finally, there can be achieved the complete conversion for every compound except nitrobenzene with highest conversion of about 80% during WPO experiments. However, for some compounds certain methods exhibited drawbacks such as corrosion problems with sulfolane, and plugging in the reactor during CWAO of aniline over activated carbon. In spite of this for every compound a removal technique among the methods studied can be proposed. Hydrogen peroxide resulted to be efficient oxidant, as 100% of stoichiometric quantity of H2O2 was sufficient to mineralise completely all the compounds, except nitrobenzene. Also, hydrogen peroxide is efficient as promoter of CWAO, enhancing greatly process efficacy. It is also interesting that all the methods could be performed in the same equipment after slight modification of the system. And Fenton's oxidation in continuous system in temperature about 200ºC permits similar removal of nitrobenzene (70%) using iron sulphate (II), that during noncatalytic WPO when employing 550ºC (80%). Also for real effluents it was observed that the oxidation techniques studied permitted to obtain complete phenol conversion and COD reduction over 50%. Even if it does not allow a complete mineralisation of organic compounds more refractory that phenol present in the wastewater it can probably increase the biodegradability.

Esta tesis doctoral se ha centrado en el estudio experimental de la ciclación catalizada por oro de 1,5-eninos con un grupo electroatractor en la posición alílica que permite obtener selectivamente 1,4-dienos o biciclo[3.1.0]hexenes modulando la electrofilia del catalizador. Mecanísticamente es una ciclación 5-endo-dig en la que se forma un ciclopropil carbeno de Au como intermedio, que a su vez puede reaccionar in situ con nucleófilos como H2O, ROH, aldehídos ó nucleófilos carbonados. También se estudió la adición de nucleófilos carbonados a los intermedios en la migración 1,2 y 1,3 de carboxilatos propargílicos catalizada por Au(I). Por otro se ha demostrado que la reacción intermolecular entre alquenos y alquinos catalizada por Au(I) es factible si se utilizan ligandos voluminosos de modo que el oro se coordine selectivamente al alquino. Es una reacción muy general y limpia que abre camino al desarrollo de nuevos procesos intermoleculares catalizados por oro. In this work, we have studied the gold(I)-catalyzed cyclization of 1,5-enynes bearing an electron-withdrawing group at the allylic position that allows to control its reactivity: 1,4-dienes or bicycle[3.1.0]hexenes can be obtained by tuning the electrophilicity of the gold catalyst. The proposed mechanism begins by 5-endo-dig cyclization to form gold(I) cyclopropyl intermediates that can be trapped in situ with nucleophiles like H2O, ROH, aldehydes or carbon nucleophiles (electron rich arenes and 1,3-dicarbonyl compounds). The addition of carbon nucleophiles to the intermediates of 1,2- and 1,3-rearrangement of propargyl carboxilates catalyzed by gold(I) has been also studied in this work. We also have shown that the intermolecular reaction between allenes and alkynes is feasible using gold(I) complexes with bulky ligands that selectively activate alkynes in the presence of alkenes, which opens opportunities for the development of new gold-catalyzed intermolecular processes.

Tesi Doctoral M. Rosa AxetLa tesi consta del desenvolupament i aplicació de lligands difosfit derivats de carbohidrats a la reacció d'hidroformilació i hidrogenació catalitzada per rodi. També s'ha estudiat la aplicació de diferents lligands derivats de carbohidrats com ha estabilitzants de nanopartícules metàl·liques.En el capítol 2 es discuteix la síntesi i caracterització de nous lligands difosfit. Aquesta nova sèrie de lligands modulables es caracteritza per tenir estructura de furanòsid amb simetria C2, on es poden introduir diferents substituents en l'anell i en els àtoms de fòsfor i canviar la configuració dels estereocentres de les posicions 2 i 5 de l'anell tetrahidrofurà. També s'estudien els respectius compostos de coordinació de rodi. Els lligands difosfit s'han utilitzat en la reacció d'hidroformilació asimètrica de l'estirè. Els complexes de rodi s'han emprat com a catalitzadors en la reacció de hidrogenació asimètrica de l' α-acetamidoacrilat de metil.Els lligands difosfit s'han sintetitzat a partir de la D-glucosamina, del D-glucitol i del (2S,3S)-tartrat de dietil. Els complexes de rodi [Rh(cod)(L)]BF4, on L és un lligand difosfit prèviament descrit, s'han sintetitzat per reacció del complex de rodi [Rh(cod)2]BF4. Els lligands difosfit derivats de carbohidrats s'han emprat en la reacció de hidroformilació asimètrica d'estirè catalitzada per rodi. Els sistemes Rh/difosfit han proporcionat moderades activitats i altes regioselectivitats en l'aldehid 2-fenilpropanal. Les enantioselectivitats observades en aquests sistemes van ser moderades (fins un ee del 46 % (S)) i fortament influïdes per la natura del lligand. S'ha obtingut fins una del 60% (S) d'excés enantiomèric en la hidroformilació del 4-metoxiestirè. També s'han estudiat les espècies intermèdies de la reacció de hidroformilació amb els lligands difosfit mitjançant RMN d'alta pressió. En tots el casos estudiats s'ha observat la formació del complex [RhH(CO)2(L)] (L: difosfit), on tots els lligands difosfit estudiats es coordinen en posició bisequatorial. Els complexes de rodi [Rh(cod)(L)]BF4 (L: difosfit) s'han emprat com a catalitzadors en la reacció d'hidrogenació asimètrica de l' α-acetamidoacrilat de metil. En general s'han observat baixes activitats i enantioselectivitats. La estructura del lligand va afectar considerablement a l'enantioselectivitat.La reacció d'hidroformilació alilbenzens i propenilbenzens es una eina important per a obtenir intermedis d'alt valor afegit de la indústria farmacèutica i cosmètica. En el capítol 3 s'ha estudiat la hidroformilació asimètrica de alilbenzens i propenilbenzens catalitzada per rodi modificat amb lligands difosfit derivats de carbohidrats, ja que fins ara només s'havien estudiat amb sistemes basats amb difosfines. En la hidroformilació de l'anetol (propenilbenzè), amb el sistema Rh/difosfit, es van obtenir elevades regioselectivitats en el producte α-hidroformilat, fins a un 86%, observant-se millors activitats que les obtingudes per sistemes basats difosfines en condicions semblats, prèviament publicats. Només en algun cas es va observar enantioselectivitat. En la hidroformilació de l'estragol (alilbenzè), es van obtenir regioselectivitats moderades, 47% en l'isòmer β i 53% en l'isòmer γ, i en cap cas es van observar excessos enantiomèrics.Un dels objectius de la tesi que es presenta és la síntesi de nanopartícules metàl·liques de pal·ladi estabilitzades per lligands derivats de carbohidrats mitjançant l'aproximació organometàl·lica, i per extensió la síntesi de nanopartícules metàl·liques de rodi i ruteni en presència d'aquest tipus de lligand pel mateix mètode. Així com l'aplicació d'aquestes nanopartícules com a catalitzadors en reaccions catalítiques enantioselectives.Les nanopartícules de rodi es van utilitzar com a catalitzadors de la reacció asimètrica d'hidroformilació d'estirè. Es van obtenir baixes conversions i la regio- i enantioselectivitat van augmentar quan es va afegir excés del corresponent lligand. Els resultats obtinguts amb el corresponent sistema molecular, diluït o no, i els test d'enverinament del catalitzador amb mercuri i disulfur de carboni, suggereixen la formació de petites quantitats sistema homogeni quan s'utilitza el sistema col·loïdal. / Thesis M. Rosa AxetThis thesis deals with the development and application of diphosphite ligands derived from carbohydrates to rhodium-catalysed asymmetric hydroformylation and hydrogenation reactions. The use of various carbohydrate derivative ligands as stabilisers of metal nanoparticles is also studied. The synthesis and the characterisation of the series of diphosphite ligands are described in Chapter 2. The results of the asymmetric hydroformylation of styrene and related vinyl arenes are also described. High-pressure NMR studies of [RhH(CO)2(L)] (L:diphosphite) under catalytic conditions reveal detailed information about the coordination behaviour of these diphosphite ligands. The respective cationic rhodium complexes of diphosphite ligands are prepared and characterised to be used in the hydrogenation of methyl acetamidoacrylate.New diphosphite ligands with C2-symmetry and a tetrahydrofuran backbone have been synthesised in moderate to good yields starting from D-glucosamine, D-glucitol and (2S,3S)-diethyl tartrate. The rhodium cationic complexes of diphosphite ligands of general formula [Rh(cod)(L)]BF4, (L= diphosphite ligand) were prepared.This new series of diphosphite ligands has been applied to the rhodium-catalysed asymmetric hydroformylation of styrene and related substituted vinyl arenes. High regioselectivities to the branched aldehyde (up to 90%) and moderate enantioselectivities (up to 46%ee) were obtained in the asymmetric hydroformylation of styrene. In the hydroformylation of p-methoxystyrene was obtained 60% of enantioselectivity. The configuration and substitution of the remote stereocenters at positions 2 and 5 of the tetrahydrofuran ring were observed to have a considerable influence on the enantioselectivity. The most significant result is that the configuration of the major isomer obtained in the hydroformylation reaction can be controlled by changing the configuration of these stereocenters.The intermediate species in hydroformylation with diphosphite ligands were studied by high pressure-NMR spectroscopy. These species were prepared in situ under hydroformylation conditions, observing that the formation of the hydridorhodiumcarbonyl specie was very slow. The ligands coordinate in an equatorial-equatorial fashion in the trigonal-bipyramidal hydridorhodiumcarbonyl species. Rhodium complexes were tested in the asymmetric hydrogenation of methyl acetamidoacrylate. The conversions and the enantioselectivities were low and were mainly influenced by the substitution in the biphenyl moiety and by the configuration of the remote centres at positions 2 and 5 of the tetrahydrofuran ring.Chapter 3 discusses the use of diphosphite chiral ligands in the rhodium-catalysed hydroformylation of allylbenzene and propenylbenzene. The hydroformylation of these substrates, easily available from biomass, enables the facile synthesis of aldehydes that are useful in the perfume and pharmaceutical industry. The rhodium-diphosphite system was used in the hydroformylation of trans-anethole and led to high selectivities (as high as 86%) under mild conditions (60ºC, 40 bar). We also studied the asymmetric induction of the two diphosphite chiral ligands in this reaction. We only observed low enantioselectivities in the case of diphosphite in trans-anhetole hydroformylation. In the hydroformylation of estragole, we used rhodium-diphosphite ligand. In this case, regioselectivities on the branched aldehyde were low (47% of and 53% of lineal aldehyde) when excess of ligand was added. We also investigated the enantioselectivity but we did not observe asymmetric induction in the conditions studied.Chapter 4 describes the novel application of carbohydrate derivative ligands as stabilisers of metal nanoparticles. Rhodium, platinum and ruthenium nanoparticles are prepared by the organometallic approach in the presence of carbohydrate derivative ligands. The proprieties of the nanoparticles were strong influenced by the metal precursor and the stabiliser used. The palladium nanoparticles were applied as catalyst in the allylic alkylation reaction showing excellent results. The application of rhodium nanoparticles as catalyst in the styrene hydroformylation provided low activities. The results of the colloidal system, the respective molecular system, and the poisoning test were suggesting the formation of small amounts of homogeneous catalyst from colloidal system.

Catalysis is a very important science for the chemical industry development. Over 80% of all chemical processes involve some form of catalytic transformation step. Nearly 60% of all of the chemical intermediates manufactured are made via catalytic routes.The modeling currently carried out in industry involves the application of molecular mechanics as well as various different quantum chemical methods, including semiempirical, HF-CI and DFT approaches. The major goals are typically (1) to isolate the active sites, (2) to calculate binding energies and activation barriers, and (3) to explore the effects of changing the metal ion or the electronic and steric nature of the ligands toward the optimal design of the organometallic complex.Homogeneous catalysis is an area of chemistry where computational modeling can have a substantial impact. Reaction cycles are usually multistep complicated processes, and difficult to characterize experimentally. An efficient catalytic process should proceed fastly and smoothly and, precisely because of this, the involved intermediates are difficult to characterize, when possible at all. Computational chemistry can be the only way to access to a detailed knowledge of the reaction mechanism, which can be a fundamental piece of information in the optimization and design of new processes and catalysts.The main goal of this thesis was focussed on the theoretical studies of reaction mechanisms and the effect of different ligands, metal centers and promoters on them. Carbonylation and hydroboration were studied. Moreover, this work has contributed to expand the understanding of several outstanding aspects of the chemistry of organometallic complexes, by using a set of computational tools.The most relevant results of the thesis are:a) The theoretical study of the last step in the catalytic cycle of rhodium-catalyzed methanol carbonylation and into the role of catalytic promoters for iridium catalyzed methanol carbonylation, shows a plausible explanation for the experimental evidences.b) Moreover, the study about the importance of electronic and steric effects in the migratory CO insertion step of rhodium-diphosphine catalyzed methanol carbonylation, explains the difference between the reaction rates of dppms and dppe.c) In the rhodium-catalyzed vinylarenes hydroboration reaction, we demonstrate that by considering the relative stability of a key intermediate, our computational model reproduces the performance of the catalyst for different ligands and different substrates, and allows identification of some factors that determine enantiodifferentiation. / La catàlisi és una ciència molt important en el desenvolupament de la indústria química. Més del 80% dels productes químics manufacturats s'obtenen mitjançant processos que requereixen l'ús d'un catalitzador. Els productes sintetitzats mitjançant processos catalítics són diversos i molt variats.El modelatge computacional usa diversos mètodes de la química quàntica amb diversos objectius entre els quals podem destacar, la localització de centres actius, el càlcul d'energies d'enllaç i barreres d'activació i l'exploració dels efectes que comporta el canvi del centre metàl.lic i dels lligands en el procés d'optimització i/o disseny d'un nou complex organometàl.lic.La catàlisi homogènia és una àrea de la química on el modelatge computacional ha tingut un impacte substancial. Els cicles catalítics acostumen a ser processos complicats amb diversos passos de difícil caracterització experimental. Un procés catalíticament efectiu acostuma a ser ràpid i per tant, els intermedis involucrats són difícils de caracteritzar, almenys totalment. La química computacional pot ser l'única via d'accedir a un coneixement detallat del mecanisme de la reacció, que és una peça fonamental de la informació en l'optimització i disseny de nous processos i catalitzadors.Dins del marc de la catàlisi homogènia, l'objectiu d'aquesta tesi ha estat l'estudi teòric dels mecanismes de reacció i l'efecte de diferents lligands, metalls i promotors en els mateixos. L'estudi s'ha centrat en les reaccions de carbonilació i hidroboració. A més, s'ha intentat mostrar de quina manera l'ús dels mètodes de la química computacional pot ajudar a resoldre o comprendre millor problemes reals.Entre els resultats més destacats i centrant-nos en la carbonilació del metanol, l'estudi teòric dels mecanismes de l'últim pas del cicle catalític (l'eliminació reductora) i del paper dels promotors amb l'ús de catalitzadors d'iridi (procés Cativa), dóna una explicació als resultats experimentals obtinguts. De la mateixa manera, l'estudi de la importància dels efectes estèrics i electrònics en la inserció migratòria de CO de la reacció catalitzada ambcomplexos rodi-difosfina, explica les diferències entre les velocitats de reacció entre complexos amb diferents tipus de lligands.Pel que fa a la reacció hidroboració de vinilarens, l'estudi teòric dels intermedis clau del mecanisme i dels efectes del canvi de centre metàl.lic i de lligands, permeten trobar una explicació a l'origen de la regio- i l'estereoselectivitatt de la reacció.