اکسایش الکل‌های بنزیلیک در حضور پلی(N-‌هتروسیکلیک کاربن) دارای پالادیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراک، ایران

2 دانشکده شیمی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

10.22036/cr.2022.348102.1187

چکیده

اکسایش الکلها و تبدیل آنها به ترکیبهای کربونیلی یکی از مهمترین تبدیلها در سنتزهای آلی است. در این زمینه، کمپلکسهای فلزات واسطه، هم در مقیاس آزمایشگاهی و هم در مقیاس صنعتی، توجه زیادی را به خور جلب کرده اند. گستره وسیعی ار کمپلکسهای N-هتروسیکلیک کاربن فلزات واسطه گوناگون تهیه و به عنوان کاتالیست در واکنشهای شیمی آلی استفاده شدهاند . در این پژوهش، اکسایش الکلهای بنزیلیک در حضور کاتالیست ناهمگن پالادیم پلی(N-هتروسیکلیک کاربن) قرار گرفته روی بستر نانوسیلیکا، (PdII-NHCs)n@nSiO2، گزارش میشود. در این راستا، ابتدا درختسان پلی(N-هتروسیکلیک کاربن) قرار گرفته روی سیلیکا از واکنش نانوسیلیکای کلروپروپیله با ایمیدازول و به دنبال آن پنتااریتریتول تترابروماید و در پایان با ۱-متیلایمیدازول سنتز شد. کاتالیست ناهمگن (PdII-NHCs)n@nSiO2 از واکنش این درختسان با پالادیم استات به دست آمد که پس از شناسایی، فعالیت کاتالیستی آن در اکسایش الکلهای بنزیلیک با هیدروژن پراکسید بررسی شد. نتایج نشانگر فعالیت کاتالیستی خوب این کاتالیست به همراه بازیابی بسیار عالی بود.

چکیده تصویری

اکسایش الکل‌های بنزیلیک در حضور پلی(N-‌هتروسیکلیک کاربن) دارای پالادیم

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Oxidation of alcohols in the presence of poly(N-heterocyclic carbene) containing palladium

نویسندگان [English]

  • Milad Noorbakhsh 1
  • Majid Moghadam 2
1 Department of Chemistry, Islamic Azad University, Arak Branch
2 Department of Chemistry, University of Isfahan, Iran
چکیده [English]

In the present work, oxidation of alcohols with hydrogen peroxide catalyzed by a poly(N-heterocyclic carbene) containing palladium id reported. In this manner, the nano silica particles were functionalized with 3-chloropropyl bromide. Then this functionalized silica nanoparticles were reacted with imidazole, pentaerythrithol tetrabromide, and 1-methyl imidazole, respectively. Finally, this nano material was reacted with PdCl2 to obtain a (PdII-NHCs)n@nSiO2. after, synthesis, this dendiritic polymer was characterized by different analytical techniques. This material was used as an efficient catalyst for oxidation of benzylic alcohols with hydrogen peroxide. In this manner, the reaction parameters such as catalyst amount and kind of solvent was optimized. all reactions were carried out at room temperature and the corresponding aldehydes were obtained in high yields. The mentioned catalyst is of high activity and reusability in the oxidation reactions and reused several times withous significant loss of its catalytic activity. On the other hand, only small amount of Pd was leached in the two first runs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oxidation od alcohols؛ benzykic alcohols
  • Hydrogen peroxide
  • poly(N-heterocyclic carbene)؛ Palladium-NHCs
  1. M. Hudlicky, Oxidations in Organic Chemistry, ACS Monograph Series, American Chemical Society, Washington, DC, 1990.
  2. S. S. Stahl, Angew. Chem., Int. Ed., 2004, 43, 3400.
  3. K. M. Gligorich, M. S. Sigman, Chem. Commun., 2009, 3854.
  4. Y. Kong, L. Wen, H. Song, S. Xu, M. Yang, B. Liu, B. Wang, Organometallics 30 (2011) 153–159.
  5. Y. H. Chang, Z. Y. Liu, Y. H. Liu, S. M. Peng, J. T. Chen, S. T. Liu, Dalton Trans. 40 (2011) 489–494.
  6. T. Tu, H. Mao, C. Herbert, M.Z. Xu, K.H. Dotz, Chem. Commun. 46 (2010)7796–7798.

7  S. Gu, H. Xu, N. Zhang, W. Chen, Chem. Asian J. 5 (2010) 1677–1686.

  1. N. Marion, S. P. Nolan, Acc. Chem. Res. 41 (2008) 1440–1449.
  2. G. C. Fortman, S. P. Nolan, Chem. Soc. Rev. 40 (2011) 5151–5169.
  3. Z. Pahlevanneshan, M. Moghadam, V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, I. Mohammadpoor‎‒‎‎Baltork, S. Rezaei, New J. Chem. 39 (2015) 9729‎‒‎‎9734.
  4. Z. Pahlevanneshan, M. Moghadam, V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, I. Mohammadpoor‎‒‎‎Baltork, H. Loghmani‎‒‎‎Khouzani, J. Organomet. Chem. 809 (2016) 31‎‒‎‎37.
  5. M. Ghotbinejad, A. R. Khosropour, I. Mohammadpoor‎‒‎‎Baltork, M. Moghadam, S. Tangestaninejad, V. Mirkhani, J. Mol. Catal. A: Chem. 385 (2014) 78‎‒‎‎84.
  6. M. Bahadori, S. Tangestaninejad, M. Moghadam, V. Mirkhani, A. Mechler, I. Mohammadpoor‎‒‎‎Baltork, F. Zadehahmadi, Micropor. Mesopor. Mater. 253 (2017) 102‎‒‎‎111.
  7. T. Begum, M. Mondal, M. P. Borpuzari, R. Kar, G. Kalita, P. K. Gogoi; U. Bora, Dalton Trans. 46 (2017) 539‎‒‎‎546.
  8. R. Fareghi‎‒‎‎Alamdari, M. S. Saeedi, F. Panahi, Appl. Organomet. Chem. (2017) e‎‒‎‎3870.
  9. D. A. Tomalia, J. M. J. Frechet, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 9 (2002) 2719–2728.
  10. D. Astruc, E. Boisselier, C. Ornelas, Chem. Rev., 110 (2010) 1857–1959.
  11. G. R. Krishnan, K. Sreekumar, Polymer 49 (2008) 5233–5240.
  12. J. M. J. Frechet, D. A. Tomalia, in Dendrimers and other dendritic polymers, ed. Wiley, Amsterdam, The Netherlands (2001).
  13. B. Huang, D. A. Tomalia, J. Lumin. 111 (2005) 215–223.
  14. B. Huang, D. A. Tomalia, Inorg. Chim. Acta 359 (2006) 1961–1966.
  15. V. Chechik, R. M. Crooks, Langmuir 15 (1999) 6364–6369.
  16. D. Astruc, F. Lu, J. R. Aranzaes. Angew, Chem. 177 (2005) 8062‒8083; Angew. Chem. Int. Ed. 44 (2005) 7852–7872.
  17. M. B. Meder, I. Haller, L. H. Gade, Dalton Trans. (2005) 1403‒1415.
  18. G. D. Engel, L. H. Gade. Chem. Eur. J. 8 (2002) 4319‒4329.
  19. J. N. H. Reek, S. Arevalo, R. Van Heerbeek, P. C. J. Kamer, P. W. N. M. Van Leeuwen, Adv. Catal. 49 (2006) 71‒151.
  20. G. Jayamurugan, N. Jayaraman, Adv. Synth. Catal. 351 (2009) 2379‒2390.
  21. S. Lebreton, S. Monaghan, M. Bradley, Aldrichim. Acta 34 (2001) 75‒83.
  22. V. Swali, N. J. Wells, G. J. Langley, M. J. Bradley, Org. Chem. 62 (1997) 4902‒4903.
  23. A. Landarani Isfahani, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, V. Mirkhani, A. R. Khosropour, M. Moghadam, S. Tangestaninejad, R. Kia, Adv. Synth. Catal. 355 (2013) 957–972.
  24. A. Landarani Isfahani, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, V. Mirkhani, A. R. Khosropour, M. Moghadam, S. Tangestaninejad, Eur. J. Org. Chem. 2014 (2014) 5603–5609.
  25. A. Landarani Isfahani, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, V. Mirkhani, M. Moghadam, A. R. Khosropour, S. Tangestaninejad, M. Nasr‎–‎‏Esfahani, H. Amiri Rudbari, Synlett 25 (2014) 645−652.
  26. I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, M. Moghadam, M. Nasr‎–‎‏Esfahani, A. R. Khosropour, S. Tangestaninejad, V. Mirkhani, A. Agabekov, H. Amiri Rudbari, RSC Adv. 4 (2014) :14291−14296.
  27. M. Nasr‎–‎‏Esfahani, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, A. R. Khosropour, M. Moghadam, V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, H. Amiri Rudbari, J. Org. Chem. 79 (2014) 1437–1443.
  28. A. Daneshvar, M. Moghadam, S. Tangestaninejad, V. Mirkhani, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, A. Khalili, Organometallics 35 (2016)1747−1755.
  29. B. Asadi, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, S. Tangestaninejad, M. Moghadam, V. Mirkhani, A. Landarani‎–‎‏Isfahani, New J. Chem. 40 (2016) 6171‎–61‎‏84.
  30. M. Zakeri, M. Moghadam, V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, Z. Pahlevanneshan, RSC Adv. 6 (2016) 104608‎–1046‎‏19.
  31. M. Zakeri, M. Moghadam, V. Mirkhani, S. Tangestaninejad, I. Mohammadpoor‎–‎‏Baltork, Z. Pahlevanneshan, Appl. Organomet. Chem. 32 (2018) e3937.
  32. S. Haghshenas Kashani, M. Moghadam, S. Tangestaninejad, V. Mirkhani, I. Mohammadpoor‎‒‎‎Baltork, Catal Lett. 148 (2018) 1110.
  33. M. Khajehzadeh, M. Moghadam, J. Organomet. Chem. 836 (2019) 60.