Coordination Chemistry and Homogeneous Catalytic Investigations in Ionic Liquids

8

Szén-monoxid aktiválása: átmenetifém-karbonil komplexek és alkalmazásuk homogénkatalitikus karbonilezési reakciókban = The activation of carbon monoxide: transition metal complexes and their application in homogeneous catalytic carbonylation reactions

Az egyszerű, egy szénatomot tartalmazó "C1-egységek" különböző vegyületekbe történő beépítésének egyik legegyszerűbb módja szén-monoxid alkalmazása átmenetifém-katalizált reakciókban. A pályázat keretében a következő részterületeket vizsgáltuk. - Prokirális olefinek hidroformilezése ródium- és platinakomplexek jelenlétében. - Enol-triflátok és szintetikus analógjaik, a jód-alkének karbonilezési reakciói. - Ionfolyadékok szintézise és alkalmazása homogén katalízisben. - Platina-katalizált hidroformilezés reakció-mechanizmusának vizsgálata. | One of the most efficient ways of the selective introduction of a simple 'C1-unit' into various compounds is the application of carbon monoxide in transition metal catalysed reactions. Within the framework of the project the following topics have been investigated: - Hydroformylation of (prochiral) olefins in the presence of rhodium and platinum complexes. - Carbonylation of enol-triflates and their synthetic analogues, iodo-alkenes. - The application ionic liquids in homogeneous catalysis. - Mechanistic investigation of the platinum-catalysed hydroformylation

Ionfolyadékok katalitikus és elektrokémiai alkalmazása = Catalytic and electrochemical application of ionic liquids

A pályázat keretében egy elméleti és gyakorlati szempontból egyaránt az érdeklődés homlokterében álló területtel, ionfolyadékok széleskörű vizsgálatával foglalkoztunk. Kutatásaink kiterjedtek új típusú ionfolyadékok szintézisére, szerkezetének vizsgálatára, elektrokémiai és katalitikus alkalmazására. Legfontosabb eredményeknek a következőket tartjuk. Imidazolium alapú ionfolyadékok szerkezetének pontosabb megállapítása céljából a kation-anion pár koordinációt tanulmányoztuk kvantumkémiai módszerekkel. Megállapítottuk, hogy az imidazolium kation alapú ionfolyadékok kristályos polimorfizmusa közvetlen összefüggésben van a kation-anion koordináció esetében kimutatott konformerek szerkezetével. Különböző redoxi-rendszerekben vizsgált anyagok (elsősorban ferrocén-származékok) elektrokémiai vizsgálata során megállapítottuk, hogy az általunk vizsgált ionfolyadékok széles potenciál-ablakukkal, nagy elektromos vezetésükkel voltammetriás mérésekhez ideálisan alkalmazható alap-elektrolitok. Számos Pt(difoszfin)Cl2 típusú komplex elemi reakcióit vizsgáltuk ionfolyadékokban 31P NMR segítségével. A platina-, valamint az analóg palládium-komplexeket karbonilezési és kapcsolási reakciókban alkalmaztuk. Farmakológiai szempontból jelentős vegyületek (elsősorban szteroidok) szintézisét valósítottuk meg mind hagyományos oldószerekben, mind ionfolyadékokban. | Within the framework of this project the investigation of a field of both high theoretical and practical importance, namely, the wide-ranging research of ionic liquids has been carried out. The synthesis and structural investigation of novel ionic liquids, as well as their application in electrochemistry and catalysis were comprised in our research project. The most important results are considered as follows. In order to get a deeper insight into the structure of imidazolium-based ionic liquids, the cation-anion coordination was studied by quantum-chemical methods. The polymorphism of these systems is closely related to the structure of conformers observed in cation-anion coordination. During the electrochemical investigation of redox-active compounds (primarily ferrocene derivatives) the ionic liquids with wide potential-window and large conductivity proved to be highly suitable media (base-electrolites) for voltammetric measurements. The elementary reactions of several Pt(diphosphine)Cl2 type complexes have been investigated in ionic liquids by 31P NMR. The platinum complexes and their palladium analogues have been used in carbonylation and cross-coupling reactions. The synthesis of compounds of pharmacological importance (steroids, tropanes, ferrocenes) have been accomplished both in ionic liquids and conventional organic solvents