Iron catalysed hydrogenation reactions on supported ionic liquid phases (SILP)

Abstract

Der erste Teil dieser Arbeit konzentriert sich auf den Komplex [Fe(PNPNMe)(H)(CO)(Br)], der für die Hydrierung von Aldehyden hochaktiv ist. Um seine Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren, wurde er in verschiedenen Schichten ionischer Flüssigkeiten immobilisiert. Dieser zweiphasige Reaktionsaufbau ermöglichte eine einfache Produkt- / Katalysatortrennung. Die Verwendung einer basischen ionischen Brønsted-Flüssigkeit ermöglichte es, die Verwendung einer externen Base zur Aktivierung des Vorkatalysators zu umgehen. Seine hohe katalytische Aktivität bei sehr milden Reaktionsbedingungen im Vergleich zur homogenen Katalyse konnte für eine große Vielfalt von Substraten erhalten werden. Zusätzlich blieb die Chemoselektivität für Aldehyde gegenüber anderen funktionellen Gruppen erhalten. Der zweite Teil konzentriert sich auf die Entwicklung und katalytische Anwendung des Eisenpolyhydrid-Komplexes [Fe(PNPNMe-iPr)(H)(η2-H2)2]+ und des Aminoboran Äquivalents [Fe(PNPNMe-iPr)(H)(η2-H2B = NMe2)]+. Beide Katalysatoren sind aktiv für die chemo- und (Z)-selektive Semihydrierung von internen Alkinen zu den entsprechenden Alkenen.

The first part of this work concentrates on the complex [Fe(PNPNMe)(H)(CO)(Br)] that is highly active for the hydrogenation of aldehydes. To reduce its environmental impact it was immobilised in various ionic liquid layers. This biphasic reaction set-up allowed an easy product / catalyst separation and demonstrated the use of a Brønsted basic ionic liquid to circumvent the use of an external base for activation of the pre-catalyst. Its high catalytic activity at very mild reaction conditions in respect to homogeneous catalysis for a high variety of substrates could be preserved. More importantly, the chemoselectivity for aldehydes over other functional groups was maintained.The second part focuses on the development and catalytic application of the unclassical iron polyhydride complex [Fe(PNPNMe-iPr)(H)(η2-H2)2]+ and the aminoborane equivalent [Fe(PNPNMe-iPr)(H)(η2-H2B = NMe2)]+. Both catalysts are highly active for the chemo- and (Z)-selective semihydrogenation of internal alkynes to the corresponding alkenes.