Однако большинство катализаторов основано на драгоценных металлах, таких как палладий, родий, рутений, иридий и осмий, которые становятся все более и более дорогими из-за истощающихся ресурсов.Кроме того, у использования тяжелых металлов как катализаторы в фармацевтической промышленности и сельскохозяйственных производствах есть ограничения из-за токсичности.Таким образом, есть насущная необходимость исследовать эффективные и богатые замены для редких и токсичных металлов, в настоящее время используемых в катализе.
Железо – готовый доступный, недорогой, и экологически мягкий металл, который представляет идеальную альтернативу драгоценным металлам. Железо, однако, не было развито как катализатор до той же самой степени как другие металлы перехода относительно использования в органических преобразованиях, особенно асимметричных процессах.В новой газете, названной «Катализируемые железом преобразования диазотипного комплекса» и изданный в размещенном Пекином журнале National Science Review, ученые Шоуфэй Чжу и Цилинь Чжоу, базирующийся в Нанькайском университете в восточном китайском портовом городе Тяньцзиня, представляют обзор недавних достижений в исследовании катализируемых железом диазотипных реакций преобразования.Катализируемые переходом-металлом преобразования диазотипных комплексов широко используются в органическом синтезе.
Катализаторы, используемые в реакциях диазотипных комплексов, обычно получаются из родия, рутения и меди.Железо может претерпеть поверхностные изменения в своей степени окисления и показать отличный характер кислоты Льюиса. Железо может катализировать множество преобразований диазотипных комплексов (пожалуйста, см.
Схему 1).Например, железный катализатор может напасть на α – углерод диазотипного составного 1 и последующая потеря азота формируют железный карбен или carbenoid разновидности 3 и 3? (процессы a и b). Железный карбен или carbenoid разновидности могут подвергнуться различным реакциям передачи карбена, включая cyclopropanation олефинов I (обработайте c), вставка связи C-H углеводородов II (обработайте d), или ylide формирование с содержащими гетероатом комплексами, имеющими одинокую пару III (обработайте e).
Активированные железом диазотипные комплексы 2 и 2? может также сформироваться ylides, подвергаясь реакции замены с содержащими гетероатом комплексами III (обработайте f).Кроме того, железо может действовать как катализатор кислоты Льюиса и активировать electrophiles, такой как имины и альдегиды, которые реагируют с диазотипным составным 1 (обрабатывают g).
Хотя продвинутое железом диазотипное преобразование не было обнаружено до 1990-х оно показывает некоторые уникальные преимущества. Например, железные порфирины среди самых эффективных катализаторов для cyclopropanation реакции олефинов, которые показывают терпимость к воде, а также нескольким кислотам и основаниям; железные комплексы chiral spiro bisoxazolines предоставляют высший уровень enantioselectivity во вставках связи O-H алкоголя и воды.Другие явные преимущества, что железная выставка катализаторов по другим катализаторам – диазотипные преобразования, включающие ylide промежуточные звенья, такие как olefinantion и перестановка аммония ylides.Эти примеры ясно указывают, что потенциал катализируемых железом диазотипных преобразований огромен, хотя есть все еще длинный путь, чтобы пойти.
В будущем развитие новых и с готовностью настраиваемых железных катализаторов будет ключевым вопросом в этой области исследования.