Estudio de la cooperatividad RuII-M (M=Ru II O AgI) en reacciones catalíticas con complejos mono y dinucleares de RuII-NHC: síntesis y caracterización

Abstract

RESUMEN: Los complejos con carbenos N-heterocíelicos (NHC) coordinados a rutenio (II) se han utilizado como catalizadores en reacciones orgánicas tales como transferencia de hidrógeno (TH) y oxidación de aminas (OA). En recientes publicaciones se han obtenido complejos polinucleares homometálicos donde los centros metálicos se encuentran lejanos, separados a ocho o más enlaces de distancia. En este trabajo se evaluó una posible cooperatividad metal-metal en complejos con ligantes NCH y centros metálicos de rutenio (II) cercanos, a través del diseño de 3 ligantes que contienen triazol o pirazol como unidad central y brazos quelantes NCH. Se obtuvo el ligante dinucleante: bishexafluorofosfato de N4-fenil-3,5-bis [(3-metilimidazolio)metil]-1,2,4-triazol(L1), así como también, los ligantes mononucleantes: bromuro de3-[(3-metilimidazolio)metil]pirazol (L2 yL3 respectivamente). Los 3 ligantes fueron caracterizados por resonancia magnética nuclear (RMN) de 1H y 13C (ID Y 2D) y espectrometría de masas (EM). Posteriormente, se sintetizaron 3 complejos: [Ru2(L1)(MeCN)6Cl]3, denominado C1, el cual contiene dos centros metálicos de rutenio (II) conectados por un cloruro tipo puente; [(p-cimento)(THP)Ru(L2)(Cl)]PF6, denominado C2, que contiene un centro metálico de rutenio (II); finalmente:[(p-cimeno)RuAg(L3)MeCN)2, denominado C3, el cual se cree que contiene dos centros metálicos, uno de rutenio (II) y otro de plata (I). Todos los complejos fueron caracterizados por RMN de 1H y 13C (1D y 2D) y EM. Adicionalmente, para el complejo C1, se caracterizó por difracción de rayos X de monocristal. Se evaluó la actividad catalítica de estos 3 nuevos complejos en reacciones de TH y OA, en un tiempo de reacción de 5 hras, en donde se observó que el complejo nuclear homometálico C1 tuvo la mayor actividad catalítica en reacciones de RH, alcanzando 75.5% de conversión. Por último, se observó que el complejo mononuclear C2 tuvo una menor actividad catalítica, de 43.3% para TH y de 26.6% de conversión para OA, demostrando que en TH existe una cooperatividad Ru-Ru y en OA una cooperatividad Ru-Ag.