Experimental investigation of ruthenium-indenylidene precatalyst for 1-octene metathesis | Steyl | Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie
Home ▶ Vol 33, No 1 (2014) ▶	Steyl
Authors: Quentin L. Steyl1, Cornie C.G.E. van Sittert1, H.C. Manie Vosloo1
Affiliations: 1Catalysis and Synthesis research group: Chemical Resource Beneficiation, North-West University, Potchefstroom Campus, South Africa
Correspondence to: Cornie van Sittert
How to cite this abstract: Steyl, Q.L., Van Sittert, C.G.C.E. & Vosloo, H.C.M., 2014, ‘Eksperimentele ondersoek van Rutenium- indenilideen prekatalisator vir 1-okteenmetatese’, Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie 33(1), Art. #1001, 1 page. http://dx.doi.org/10.4102/satnt.v33i1.1001
Experimental investigation of ruthenium-indenylidene precatalyst for 1-octene metathesis. Olefin metathesis entails the formation of new alkenes (olefins) by the breaking and reforming of C-C double bonds. Many metathesis catalysts have been developed of which the ruthenium-indenylidene Grubbs type precatalyst is one. It showed an improvement on activity, stability and lifetime. The focus of this study is the optimisation of this precatalyst.
Metatese is ’n waardevolle metode vir die produksie van nuwe alkene, en daar is die afgelope 50 jaar baie katalitiese stelsels vir alkeenmetatese ontwikkel (Krehl et al. 2010). Die ideale metatese-prekatalisator is ’n katalisator met ’n hoë metatese-aktiwiteit, hoë selektiwiteit, verbeterde termiese stabiliteit, goeie hanteringseienskappe (hoë toleransie teenoor vog en lug) en is tolerant teenoor ’n wye verskeidenheid funksionele groepe (Dragutan, Dragutan & Verpoort 2005). Ru-gebaseerde prekatalisatore van die Grubbs-tipe voldoen aan die vereistes, veral vanweë hul hoë verdraagsaamheid teenoor funksionele groepe, vog en lug (Grubbs 2003 [ed.]; Boeda, Clavier & Nolan 2008). Verskeie sintetiese strategieë is die afgelope dekades ontwikkel vir die verkryging van sodanige 16-elektron Ru-karbeen-komplekse wat insluit vinilideen, allenilideen en vinielmetilideen-komplekse.
Grubbs en medewerkers het chemici (Schrodi & Pederson 2007) voorsien van aktiewe metatese-prekatalisatore wat stabiel is in lug en verdraagsaam is teenoor ’n verskeidenheid funksionele groepe. Die eerste generasie-prekatalisator (Grubbs 2003 [ed.]) is hoogs selektief tydens die metatese van terminale alkene, maar het ’n beperkte leeftyd by verhoogde temperature. Deur een van die PCy3 groepe met ’n N-heterosikliese karabeen-(NHC) ligand (Grubbs 2003 [ed.]) te vervang, het die aktiwiteit, leeftyd en verdraagsaamheid teenoor ’n wye verskeidenheid funksionele groepe verbeter, maar die katalisator het nog steeds ’n beperkte leeftyd en ’n lae selektiwiteit by verhoogde temperature.
Die ontwikkeling van indenilideenafgeleides (Ind) van die Grubbs-prekatalisator lei tot verbeterde aktiwiteit, termiese stabiliteit en uiteindelike leeftyd (Opstal & Verpoort 2003; Boeda et al. 2008; Clavier et al. 2009). In die studie is daarop gefokus om die rutenium-indenilideen- prekatalisator te optimiseer vir 1-okteenmetatese. Daar is waargeneem dat temperatuur ’n groot invloed het op die metatese-reaksie. Die reaksie is ook onder eteen gedoen, omdat dit een van die hoofprodukte is wat vorm en daar waargeneem is dat dit die reaksie in sekere gevalle onderdruk.
Boeda, F., Clavier, H. & Nolan, S., 2008, ‘Ruthenium–indenylidene complexes: Powerful tools for metathesis transformations’, Chemical Communications 2726–2740. http://dx.doi.org/10.1039/b718287b
Clavier, H., Cesar, A., Urbina-Blanco, C. & Nolan, S., 2009, ‘Indenylidene Ruthenium complex bearing a sterically demanding NHC ligand: An efficient catalyst for Olefin metathesis at room temperature‘, Organometallics 28(9), 2848–2854. http://dx.doi.org/10.1021/om900071t
Dragutan, V., Dragutan, I. & Verpoort, F., 2005, Ruthenium Indenylidene Complexes, Platinum Metals Review 49, 33–40. http://dx.doi.org/10.1595/147106705X24580
Grubbs, R.H. (ed.), 2003, Handbook of Metathesis, Wiley, New York. http://dx.doi.org/10.1002/9783527619481
Krehl, S., Geiβler, D., Hauke, S., Kunz, O., Staude, L. & Schmidt, B., 2010, ‘The catalytic performance of Ru-NHC alkylidene complexes: PCy3 versus pyridine as the dissociating ligand’, Beilstein Journal of Organic Chemistry 6, 1188–1198. http://dx.doi.org/10.3762/bjoc.6.136
Opstal, T. & Verpoort, S., 2003, ‘From atom transfer radical addition to atom transfer radical polymerisation of vinyl monomers mediated by ruthenium indenylidene complexes’, New Journal of Chemistry 27(2), 257–262. http://dx.doi.org/10.1039/b210040a
Schrodi, Y. & Pederson, R.L., 2007, ‘Evolution and applications of second-generation Ruthenium Olefin metathesis catalysts‘, Aldrichimica Acta 40, 45–52.