In the last ten years, N-heterocyclic carbenes(NHCs) have gained tremendouspopularity, notably as highly versatile ligands for transition metals. Their strong -donatingproperties, associated with high steric hindrance, often impart enhanced stability and activity to a given metallic center. Two main successes of the NHCs in homogeneous catalysis are arguably the ruthenium-mediated olefin metathesis and the palladium-promoted crosscoupling reactions.In this work, we have studied the effect of N-heterocyclic carbenes as supporting ligands in well-defined complexes of palladium(II), gallium(III), and gold(I) that we used in homogeneous catalysis.Notably, we have synthesized, in very straightforward manners, two families of palladium compounds of formulae [(NHC)Pd(L)Cl], where L, which is a R-allyl or R-acac moiety, acts as a protecting shell for the catalytically active [(NHC)Pd0] species. Hence,upon activation under the reaction conditions, these new Pd complexes were found extremely active in the Suzuki-Miyaura, the Buchwald-Hartwig, and the -ketone arylation cross-coupling reactions. More precisely, the more active "R-allyl family" allowed for reactions to be performed with as low as 10 ppm of palladium.A series of [(NHC)GaCl3] complexes wa synthesized via a simple one-step procedure. The resulting unprecedented NHC-GaIII compounds were found extremely stable but showed only moderate activity in isomerization reactions.Demonstrating further the versatile application of NHCs in metal-based catalysis, wedeveloped several new catalytic transformations using [(NHC)AuCl] complexes. Hence,these pre-catalysts, activated in situ with a silver salt, proved to be excellent activators ofalkynes, allenes, and alkenes. This led to the development of efficient synthetically usefulprotocols, encompassing enyne cycloisomerization, indene cyclization,formation of conjugated enone, and allylic rearrangement.KEYWORDS gallium - gold - homogeneous catalysis - N-heterocyclic carbene - palladium 8 / En los últimos diez años, los carbenos N-heterocíclicos (NHCs) han ganado una granpopularidad, especialmente como ligandos versátiles de metales de transición. Su fuertecarácter −donor, asociado con su gran impedimento estérico, confieren a menudo unamayor estabilidad y actividad al centro metálico en cuestión. Los dos mayores éxitos de losNHCs en catálisis homogénea se encuentran, sin duda, en la metátesis de olefinas catalizadapor rutenio y en las reacciones de acoplamiento cruzado promovidas por paladio.En este trabajo, hemos estudiado el efecto de los carbenos N-heterocíclicos comoligandos en complejos bien definidos de paladio(II), galio(III) y oro(I), que hemos empleadoen catálisis homogénea.En particular, hemos sintetizado, de forma directa, dos familias de compuestos de paladio de fórmula general [(NHC)Pd(L)Cl] donde L, grupo R-alilo o R-acac, actúa como protector para las especies catalíticamente activas [(NHC)Pd0]. De hecho, tras la activaciónen las condiciones de reacción, estos nuevos complejos de paladio se mostraron extremadamente activos en las reacciones de Suzuki-Miyaura, de Buchwald-Hartwig y en la -arilación de cetonas. Más concretamente, la 'familia R-arilo', más activa, permitió llevar a cabo estas reacciones con tan sólo 10 ppm de paladio.Una serie de complejos [(NHC)GaCl3] fue preparada en una simple etapa. Los compuestos resultantes NHC-GaIII, sin precedentes en la literatura, se mostraron extremadamente estables pero sólo moderadamente activos en reacciones de isomerización.Con el fin seguir ampliando la gran aplicabilidad de los NHCs en catálisis conmetales, estudiamos varias nueva transformaciones utilizando los complejos [(NHC)AuCl].De hecho, estos pre-catalizadores, activados in situ con una sal de plata, demostraron ser excelente activadores de alquinos, alenos y alquenos. Esto llevó al desarrollo de protocolos eficientes, y sintéticamente útiles, tales como la cicloisomerización de eninos, la ciclación deindenos, la formación de enonas conjugadas, y reordenamientos arílicos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_URV/oai:www.tdx.cat:10803/9031 |
| Date | 15 May 2008 |
| Creators | Marion, Nicolas |
| Contributors | Nolan,Steve P., Universitat Rovira i Virgili. Departament de Química Analítica i Química Orgànica |
| Publisher | Universitat Rovira i Virgili |
| Source Sets | Universitat Rovira i Virgili |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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