Příprava imobilizovaného katalyzátoru pro palladiem katalyzovanou asymetrickou adici arylboronových kyselin na 2-aryl-1-nitroetheny

Bc. Jaroslav Pochobradský

Diplomová práce

xxx

Anotace:

Byla navržen a připraven (S)-4-isopropyl-2-(5-(4-vinylfenyl)isochinolin-1-yl)-oxazolin, jako vhodný zakotvitelný ligand pro palladiem katalyzovanou adici boronových kyselin na 2-aryl-1-nitroetheny. Připravený ligand byl podroben suspenzní kopolymeraci se styrenem a struk-turně odlišnými síťovadly. Připravené perlové kopolymery styrenu byly po komplexaci s Pd(TFA)2 testovány na modelové adici 4-tolylboronové kyseliny na 2-fenyl-1-nitroethen. Tyto kopolymery se styrenem neposkytly uspokojivou konverzi (<67 %; 48-72 h) ani enanti-oselektivitu (<38 % ee). Jako klíčový problém byla identifikována nulová botnavost připrave-ných kopolymerů v methanolu. Byly připraveny dva odlišné kopolymery se 4-vinylbenzyl al-koholem a hydroxyethyl-methakrylátem, se záměrem strukturu polymerní matrice více přiblížit methanolu, a zajistit tak botnavost dostatečnou pro rychlý průběh reakce. Připravené kopoly-mery byly po komplexaci s Pd(TFA)2 testovány na modelové adici. Kopolymer s 4-vinylbenzyl alkoholem nebyl jako katalyzátor vhodný, kvůli nulové botnavosti v methanolu. Výborných výsledků bylo dosaženo v případě kopolymeru s hydroxyethyl-methakrylátem, který botnal v methanolu (1,8 ml/g) a umožnil rychlý průběh modelové reakce (75 %; 48 h) s dobrou enan-tioselektivitou (81 % ee). Takto připravený katalyzátor bylo možno recyklovat minimálně 4 × bez poklesu výtěžku i enantioselektivity.

Abstract:

(S)-4-isopropyl-2-(5-(4-vinylphenyl)isoquinolin-1-yl)-oxazoline was designed and prepared as a suitable anchorable ligand for palladium catalyzed addition of arylboronic acids to 2-aryl-1-nitroethenes. The prepared ligand was copolymerized by suspension copolymerization with styrene and various linkers. Prepared pearl-like copolymers were complexed with Pd(TFA)2 and tested on model addition of 4-tolylboronic acid to 2-phenyl-1-nitroethene. There copoly-mers did not provide neither acceptable conversion (<67 %; 48?72 h) or enantioselectivity (<38 % ee). As the main problem was identified zero swellability of prepared copolymers in metha-nol. Two different copolymers with either 4-vinylbenzyl alcohol or hydroxyethyl methacrylate were prepared, with the goal to provide suitable swellability for a fast reaction. Prepared copol-ymers were complexed with Pd(TFA)2 and tested on model addition. Copolymer with 4-vi-nylbenzyl alcohol showed as not suitable, its swellability in methanol was zero. Copolymer with hydroxyethyl methacrylate provided excellent results with swellability in methanol (1,8 ml/g) and allowed a fast reaction (75 %, 48 h) with a good enantioselectivity (81 % ee). This catalyst was possible to recycle up to 4 times without a loss of yield or enantioselectivity.

Klíčová slova

Imobilizované katalyzátory, Botnavý kopolymer, Hayashiho-Miyaurova reakce, Enantioselek-tivní katalýza

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 6. 2020

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Miloš Sedlák, DrSc.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Organická chemie