Katalyzátory přechodných kovů

Použití vanadu jako katalyzátoru je druhým největším využitím vanadu po jeho použití jako přísady pro zlepšení výroby oceli. Vanadový katalyzátor může účinně aktivovat peroxidy a selektivně oxidovat substráty, jako jsou bromidy, sulfidy a alkeny. Tyto katalyzátory účinně přenášejí atomy kyslíku na substrát, který se používá k získání cenných oxidovaných molekul při rozsáhlé reakci s vysokým stupněm selektivity. Kromě toho jsou vanadové katalyzátory účinnými katalyzátory pro polymeraci olefinů. Oxidy vanadu se mohou uplatnit v emisních normách pro vozidla a při odsíření ropy. Použití ekologických oxidantů, např. vodíku a alkylhydroperoxidu, navíc výrazně zvyšuje možnosti využití vanadových katalyzátorů na průmyslové úrovni.

Železo a jeho sloučeniny se hojně používají jako činidla nebo katalyzátory. Například chlorid železitý a bromid se již dlouho používají jako katalyzátory železa Lewisovy kyseliny v klasických reakcích elektrofilní aromatické substituce. Zvláště zajímavé jsou komplexy železa s organickými ligandy, které mohou sloužit jako ekologicky šetrné Fe katalyzátory pro řadu přeměn. Ilustrací tohoto bodu je velmi užitečná role, kterou katalýza železem hraje při aktuálním studiu procesu dehydrogenace amoniaku a boranu.

Kobaltové katalyzátory jsou ekonomické a ekologické, a proto se o ně při cross-couplingových reakcích intenzivně zajímají. Kobaltové katalyzátory jsou vysoce aktivní činidla, která se hojně používají při účinné a selektivní syntéze léčiv, přírodních produktů a nových materiálů. Tyto katalyzátory vykazují vyšší reaktivitu pro různé reakce tvorby vazby uhlík-uhlík. Kobaltové soli jako katalyzátory vykazují dobrou toleranci funkčních skupin, vysokou chemickou selektivitu a vyžadují mírné reakční podmínky ve srovnání s palladiem a niklem, nejčastěji používanými katalyzátory pro křížovou vazbu katalyzovanou kovy.

Katalyzátory z niklu hrají ústřední roli v mnoha syntetických transformacích, od reakcí křížové vazby uhlíku s uhlíkem až po redukci uhlíkových vazeb bohatých na elektrony pomocí Raneyho niklu. Tyto niklové katalyzátory zahrnují celou řadu oxidačních stavů: Nikl (0), nikl (II), nikl (III) a nikl (IV). Katalyzátory Ni, které jsou k dispozici k okamžitému zakoupení, jsou slitiny hliníku a niklu (Al Ni), hydráty niklu amonného, Ni COD, halogenidy Ni (chloridy, bromidy, fluoridy a jodidy), cyklopentadienyly Ni, kovový nikl, nikl acac a Raneyho nikl - výrobky W.R. Grace and Company.

Měděné katalyzátory jsou užitečné pro mírnější reakční podmínky a vykazují vynikající výtěžky, avšak chemické reakce jsou pomalé a vyžadují vysoké teploty. Z reakcí zprostředkovaných přechodnými kovy za účelem tvorby vazeb uhlík-uhlík a uhlík-heteroatomy se měděné katalyzátory používají v Ullmannových reakcích, Diels-Alderových reakcích, rozšiřování kruhů, Castro-Stevensově spojování, Charaschově-Sosnovského reakci a pozoruhodné variantě Huisgenovy 1,3-dipolární cykloadice využívající Cu(I) katalyzátor, kterou nezávisle na sobě vyvinuli Meldal a Sharpless. Nabízíme účinné měděné katalyzátory a předkatalyzátory a také komponenty MOF (Metal Organic Framework) obsahující měď pro všechny vaše potřeby v oblasti katalýzy mědi.

Zinkové katalyzátory nacházejí široké uplatnění v syntetické chemii a organické syntéze. Katalyzátor chlorid zinečnatý, který působí jako středně silná Lewisova kyselina, může katalyzovat Fischerovu indolovou syntézu k přeměně arylhydrazonů na indoly a Friedelovu-Craftsovu acylaci k výrobě monoacylovaných produktů z arenů a acylchloridů. Kromě ZnCl₂ může být katalyzátor z oxidu zinečnatého užitečný při různých katalytických přeměnách. Nabízíme také další katalyzátory zinku, například různé halogenidy zinku, které katalyzují stereospecifické a regioselektivní reakce. Kromě katalytických vlastností nacházejí naše sloučeniny zinku uplatnění také v materiálové vědě jako chemiluminiscenční kvantové tečky a nanomateriály. Naše sloučeniny zinku lze také použít jako výchozí materiály při přípravě organozinkových činidel používaných při Negishiho spojování.

Zirkoniem katalyzovaná asymetrická karboaluminace (ZACA), kterou vyvinul nositel Nobelovy ceny Ei-ichi Negishi, je pravděpodobně jedním z nejznámějších příkladů využití zirkoniový katalyzátor. Reakce ZACA poskytuje prostředek pro chirální funkcionalizaci alkenů pomocí organohliníkových činidel, katalyzovanou chirálním bis(indenyl)zirkoniovým katalyzátorem. Dalším významným zirkoniovým katalyzátorem je oxid zirkoničitý nebo zirkonium. Seznam aplikací zirkoniového katalyzátoru v heterogenní katalýze rychle roste. Některé z nich zahrnují rozklad oxidu dusnatého, redukci karboxylových kyselin na aldehydy, selektivní dehydrataci sekundárních alkoholů na terminální alkeny a hydrogenaci oxidu uhelnatého na isobutan.

Rutheniové katalyzátory

Selektivní oxidační přeměny různých funkčních skupin s ekologicky šetrnými a snadno dostupnými oxidanty lze snadno dosáhnout pomocí vhodného rutheniového katalyzátoru. Rutheniové katalyzátory mohou být velmi účinným nástrojem v syntetické chemii pro selektivní katalýzu oxidačních přeměn, jako je asymetrická epoxidace alkenů, generace dioxygenu, dihydroxylace olefinů a oxidativní dehydrogenace alkoholů.

Rutheniové katalyzátory se také hojně využívají v reakcích metateze, přičemž Grubbsovy katalyzátory jsou nejznámější v oblasti metateze olefinů. Širokou popularitu Grubbových katalyzátorů lze vysvětlit jejich vysokou tolerancí k různým funkčním skupinám a jejich vysokou stabilitou na vzduchu a v nepřeberném množství rozpouštědel.

Katalyzátor rhodiový katalyzátor je vhodným promotorem, který se používá k aktivaci vazeb uhlík-vodík(C-H) a stal se náročným a atraktivním nástrojem pro katalýzu. Rhodiová katalýza nachází stále větší zájem v katalytické dehydrogenační křížové vazbě, která umožňuje elegantní konstrukci C-C vazeb. Ačkoli pro většinu příkladů bylo kovem volby palladium, Rh katalyzátory mohou být také vhodnými promotory pro tuto aktivaci. Kromě toho rhodium poskytuje přístup k důležitým spojkám, jako jsou aryl-aryl, aryl-alken a alken-alken, které představují životaschopné cesty k cenným organickým rámcům.

Možnost jemného vyladění reakčních podmínek (teplota, rozpouštědla, ligandy, báze a další přísady) palladiové katalyzátory činí z palladiové katalýzy mimořádně univerzální nástroj organické chemické syntézy. Kromě toho mají palladiové katalyzátory velmi vysokou toleranci k různým funkčním skupinám a často jsou schopny zajistit vynikající stereo- a regio-specifičnost, což pomáhá vyhnout se potřebě ochranných skupin. Tvoří velmi univerzální skupinu katalyzátorů, známou pro použití v reakcích tvořících uhlíkové vazby (především C-C, C-O, C-N a C-F), jako je mimo jiné Heckova vazba, Suzukiho vazba, Stilleho vazba, Hiyamova vazba, Sonogashiho vazba, Negishiho vazba a Buchwaldova-Hartwigova aminace.

V heterogenní katalýze jsou palladiové katalyzátory, jako je Lindlarův katalyzátor (nebo Lindlarův palladiový katalyzátor), vysoce účinné při usnadňování selektivní hydrogenace. To zahrnuje konverzi trojných vazeb na cis-dvojné vazby, monohydrogenaci polyolefinů a hydrogenaci azidů na aminy.

Vítáme vás při prohlídce naší rozsáhlé nabídky vysoce univerzálních homogenních a heterogenních palladiových katalyzátorů. Pro ještě větší pohodlí při čištění a úklidu po reakci jsme do nabídky zařadili také výběr podporovaných Pd katalyzátorů a celou řadu recyklovatelných a imobilizovaných Pd Encat^® katalyzátorů, které jsou vhodné pro různé reakce tvorby vazeb a hydrogenace/redukce.

Naše portfolio nabízí také širokou škálu vysoce kvalitních stříbrných katalyzátorů pro katalýzu přechodných kovů v organické syntéze. Stříbrné katalyzátory se běžně používají díky vysoké oxidační síle a vysokému oxidačnímu potenciálu komplexů stříbra. Kromě toho slouží také jako aktivátory stříbra a zvyšují elektronegativitu jiných katalyzátorů, například zlata. Organická i anorganická syntéza těží ze stechiometrického oxidačního potenciálu sloučenin stříbra. Homogenní organické transformace katalyzované stříbrem zdůrazňují jedinečnou redoxní chemii stříbra, které je schopno katalyzovat reakce s vysokou stereo- a regioselektivitou. Stříbrné katalyzátory účinně zprostředkovávají tvorbu mezimolekulárních i intramolekulárních vazeb. Heterogenní procesy zahrnující katalýzu stříbra zahrnují redukci NO_x a katalytickou oxidaci oxidu uhelnatého (CO) na oxid uhličitý (CO₂). Soli stříbra(I) se také používají v několika stříbrem katalyzovaných nukleofilních adičních reakcích a organických přeměnách.

Poskytujeme účinné platinové katalyzátory, např., oxid platičitý, nazývaný také Adamsův katalyzátor, pro hydrogenaci různých funkčních skupin a dehydrogenační reakce v organické syntéze. Během reakce vzniká platinová čerň, aktivní Pt katalyzátor. Použití platinové katalýzy na alkynech vede k syn-adici za vzniku cis-alkenu. Mezi dvě nejdůležitější transformace využívající platinové katalyzátory patří hydrogenace nitrosloučenin na aminy a ketonů na alkoholy. Pozoruhodné je, že redukce alkenů lze provádět také pomocí Adamsova katalyzátoru v přítomnosti nitroskupin bez redukce nitroskupiny. Platinové katalyzátory se upřednostňují před palladiovými katalyzátory, aby se minimalizovala hydrogenolýza při redukci nitrosloučenin na aminy. Tento Pt katalyzátor se také používá pro hydrogenolýzu esterů fenylfosfátu, což je reakce, která s palladiovými katalyzátory neprobíhá.

Před 80. lety 20. století bylo zlato považováno za látku s malou katalytickou aktivitou. Pokroky, v jejichž čele stál F. Dean Toste (University of California, Berkeley) a další, posunuly zlato do popředí katalýzy přechodných kovů. Zejména fosfinem vázané komplexy zlata(I) se v poslední době objevily jako výkonné katalyzátory tvořící vazby C-C, které jsou schopny provádět řadu reakcí za mírných podmínek. Seznam užitečných metod tvorby C-C vazeb zahrnuje cyklopropanace, izomerizace enynu, Rautenstrauchovy přestavby, ene reakce a rozšiřování kruhu. Obvykle se katalytický systém opírá o fosfinový komplex chloridu zlata(I) v kombinaci se spolukatalyzátorem stříbrné soli, který generuje aktivní formu in situ.