Ny strategi foreslået til direkte syntese af alkoholer fra reduktiv hydroformylering af alkener

Lineære alkoholer, som en vigtig klasse af kemiske produkter, er uundværlige i produktionen af ​​fødevarer, lægemidler, blødgørere og smøremidler. Direkte omdannelse af let tilgængelige alkener til højværdialkoholer er vigtig, men udfordrende i både organisk syntese og industri.

One-pot reduktiv hydroformylering af alkener giver en let og atomøkonomisk metode til syntese af single-carbon homologe alkoholer. Imidlertid er reaktionen katalyseret af en stabil og effektiv heterogen katalysator blevet underudforsket.

For at løse problemet har forskere fra Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology fra det kinesiske videnskabsakademi udviklet et begrænset trinuklear Ru-sted i phosphin-inkorporerede porøse organiske polymerer til direkte syntese af alkoholer fra reduktiv hydroformylering af alkener. Deres undersøgelse blev offentliggjort i ACS Catalysis den 12. marts.

Forskerne konstruerede en bænkstabil porøs organisk polymer (POP) ved at inkorporere en specifik monophosphinligand i stilladset, som fungerer som både fast ligand og støtte til fremstilling af en heterogen Ru-katalysator til reduktiv hydroformylering i én beholder.

Monophosphinliganden hjælper med at stabilisere atomisk dispergerede trinukleære Ru-steder på POP, hvilket resulterer i en heterogen Ru-katalysator med en katalytisk ydeevne, der kan sammenlignes med dens homogene modstykke under de samme betingelser. Katalysatoren kunne let adskilles til successiv genbrug uden et væsentligt tab af aktivitet og selektivitet.

Derudover blev en to-trins temperaturprogrammeret strategi udviklet for i høj grad at øge selektiviteten til lineære alkoholer, som er bredt anvendelig til terminale, interne og funktionaliserede olefiner.

I denne strategi blev olefin omdannet til det tilsvarende lineære aldehyd ved en relativt lavere reaktionstemperatur, mens sidereaktionerne ved isomerisering og hydrogenering blev minimeret, hvilket sikrede produktionen af ​​lineær alkohol i andet trin med høj effektivitet og fremragende selektivitet.

Under optimale reaktionsbetingelser blev den reduktive hydroformylering af 1-hexen som en modelreaktion fuldstændig fuldført sammen med en selektivitet til 1-hexanol på op til 95 % og et lineært til forgrenet alkoholforhold på op til 30.

Dette arbejde repræsenterer et betydeligt fremskridt i udviklingen af ​​heterogene katalysatorer til direkte syntese af lineære alkoholer fra bredt tilgængelige alkener.

Flere oplysninger: Yinghao Zhu et al., Indesluttede Trinuclear Ru-steder i phosphin-inkorporerede porøse organiske polymerer til direkte syntese af alkoholer fra reduktiv hydroformylering af alkener, ACS-katalyse (2024). DOI:10.1021/acscatal.3c06221

Journaloplysninger: ACS-katalyse

Leveret af Chinese Academy of Sciences