Triarilfosfines Sulfonades Trifluorometilades. Aplicacions en Processos Catalítics

Resumen

En el present treball s’han sintetitzat una sèrie de triarilfosfines amb característiques ? àcides que han estat caracteritzades i avaluades com a lligands en diferents processos catalitzats per complexos de metalls de transició. Les fosfines sintetitzades incorporen al menys un grup trifluorometil en la seva estructura i es poden dividir en dos grups: fosfines neutres i fosfines iòniques amb grups sulfonats. Les fosfines sulfonades sintetitzades presenten solubilitat en aigua i s’han avaluat en processos catalítics bifàsics líquid-líquid, per tal de poder separar fàcilment els productes de la reacció per decantació i reutilitzar el catalitzador en reaccions de reciclatge. Les propietats electròniques de les fosfines neutres s’han investigat mitjançant la freqüència de vibració del lligand CO de nous complexos d’iridi tipus [IrCl(CO)(L)2] (L = fosfina). Els resultats indiquen que les característiques ?-àcides de les fosfines augmenten amb el nombre de substituents trifluorometil, excepte per les fosfines orto trifluorometilades, on una assistència a llarga distància d’algun àtom de fluor al centre metàl·lic proporciona una densitat electrònica extra, que compensa l’efecte inductiu dels grups trifluorometils. La capacitat ?-donadora de les fosfines sulfonades s’ha determinat mitjançant la constant d’acoblament JP-Se per RMN, dels corresponents seleniürs. Totes les fosfines sulfonades que contenen grups CF3 són menys bàsiques que les corresponents fosfines sense grups trifluorometil. La presència de grups CF3 en l’estructura de les fosfines sulfonades incrementen la seva resistència front a l’oxidació, si es comparen amb les fosfines sense grups trifluorometil. A més, el caràcter ambifílic dels lligands provoca la formació de superestructures en disssolució aquosa, com micel·les o vesícules, que han estat observades per microscòpia electrònica Les fosfines sintetitzades s’han avaluat com a lligands en processos catalítics: carbonilació (metoxicarbonilació, hidroxicarbonilació i hidroformilació), reducció (hidrogenació i transferència d’hidrogen de dobles enllaços) i acoblaments carboni carboni (Suzuki-Miyara i Tsuji-Trost). D’entre totes les reaccions assajades, la hidroformilació de substrats polars és la reacció on les noves fosfines sintetitzades presenten una millora substancial respecte les fosfines sulfonades prèviament descrites, pel que fa a la velocitat de les reaccions. A més, les fosfines sulfonades trifluorometilades permeten reciclar el catalitzador mitjançant sistemes bifàsics.