Átmenetifém-katalizátorok

A vanádium katalizátorként való felhasználása a vanádium második legnagyobb alkalmazási területe az acélgyártás javítására szolgáló adalékanyagként való felhasználása után. A vanádium katalizátor hatékonyan képes aktiválni a peroxidokat és szelektíven oxidálni az olyan szubsztrátokat, mint a bromidok, szulfidok és alkének. Ezek a katalizátorok hatékonyan adnak át oxigénatomokat egy szubsztrátra, amelyből nagymértékű reakció során értékes oxidált molekulák nyerhetők nagyfokú szelektivitással. Ezen kívül a vanádium katalizátorok hatékony katalizátorok az olefin polimerizációhoz. A vanádium-oxidok alkalmazhatók a járművek kibocsátási normáiban és a nyersolajok kéntelenítésében. Ezen túlmenően az ökológiai oxidálószerek, pl. hidrogén és alkil-hidroperoxid használata jelentősen növeli a vanádium katalizátorok ipari szintű alkalmazási lehetőségeit.

A vasat és a vasvegyületeket széles körben használják reagensként vagy katalizátorként. Például a vas-kloridot és a bromidot már régóta használják Lewis-savas vaskatalizátorként a klasszikus elektrofil aromás szubsztitúciós reakciókban. A szerves ligandumokkal alkotott vaskomplexek különösen érdekesek, és környezetbarát Fe-katalizátorként szolgálhatnak számos átalakuláshoz. Ezt jól szemlélteti az a nagyon hasznos szerep, amelyet a vaskatalízis játszik az ammónia-borán dehidrogénezési folyamat időszerű tanulmányozásában.

A kobaltkatalizátorok egyszerre gazdaságosak és környezetkímélőek, ezért a keresztkapcsolási reakciókhoz intenzív érdeklődés övezi őket. A kobaltkatalizátorok rendkívül aktív reagensek, amelyeket széles körben alkalmaznak gyógyszerek, természetes termékek és új anyagok hatékony és szelektív szintézisében. Ezek a katalizátorok nagyobb reaktivitást mutatnak különböző szén-szén kötésképzési reakciókban. A kobaltsók mint katalizátorok jó funkciós csoporttoleranciát, nagy kemoszelektivitást mutatnak, és a palládiumhoz és a nikkelhez képest, amelyek a fémkatalizált keresztkapcsolások leggyakrabban használt katalizátorai, enyhe reakciókörülményeket igényelnek.

A nikkelkatalizátorok központi szerepet játszanak számos szintetikus átalakulásban a szén-szén keresztkapcsolási reakcióktól kezdve az elektronban gazdag szénkötések Raney-nikkeles redukciójáig. Ezek a nickel katalizátorok az oxidációs állapotok széles skáláját fedik le: Nikkel (0), nikkel (II), nikkel (III) és nikkel (IV). Azonnal megvásárolható Ni katalizátorok az alumínium-nikkel (Al Ni) ötvözetek, ammónium-nikkel-hidrátok, Ni COD, Ni halogenidek (kloridok, bró-, fluoridok és jodidok), Ni ciklopentadienil, nikkel-fém, nikkel-akác és Raney Nickel- termékek W.R. Grace and Company termékei.

A rézkatalizátorok enyhébb reakciókörülmények között hasznosak és kiváló hozamot mutatnak, azonban a kémiai reakciók lassúak és magas hőmérsékletet igényelnek. Az átmeneti fémek által közvetített szén-szén kötések és szén-heteroatom kötések kialakítására irányuló reakciók közül rézkatalizátorokat használnak az Ullmann-reakciókban, Diels-Alder-reakciókban, gyűrűbővítésekben, Castro-Stevens-kapcsolásban, a Kharasch-Sosnovsky-reakcióban és a Huisgen-féle 1,3-dipoláris cikloaddíció egy figyelemre méltó változatában, amely Cu(I)-katalizátort használ, és amelyet Meldal és Sharpless egymástól függetlenül fejlesztett ki. Hatékony rézkatalizátorokat és előkatalizátorokat, valamint réztartalmú fémorganikus vázszerkezet (MOF) komponenseket kínálunk minden rézkatalízis igénye számára.

A cinkkatalizátorok széles körben alkalmazhatók a szintetikus kémiában és a szerves szintézisben. A cink-klorid katalizátor, amely mérsékelt erősségű Lewis-savként működik, képes katalizálni a Fischer-indolszintézist az aril-hidrazonok indolokká történő átalakítására, valamint a Friedel-Crafts-acilálást az arénekből és acil-kloridokból monoacilált termékek előállítására. A ZnCl₂ mellett a cink-oxid katalizátor számos katalitikus átalakításban hasznos lehet. További cink katalizátorokat, például különböző cinkhalogenideket kínálunk, amelyek sztereospecifikus és regioszelektív reakciókat katalizálnak. A katalitikus tulajdonságok mellett cinkvegyületeink az anyagtudományban is alkalmazásra kerülnek, mint kemilumineszcens kvantumpontok és nanoanyagok. Cinkvegyületeink kiindulási anyagként is felhasználhatók a Negishi-kapcsolásban használt cinkorganikus reagensek előállításához.

A Nobel-díjas Ei-ichi Negishi által kifejlesztett cirkónium-katalizált aszimmetrikus karboaluminálási (ZACA) reakció talán az egyik legismertebb példa a cirkónium katalizátor. A ZACA-reakció lehetőséget biztosít alkének királis funkcionalizálására alumíniumorganikus szerekkel, királis bisz(indenil)cirkónium katalizátorral katalizálva. Egy másik nevezetes cirkónium katalizátor a cirkónium-dioxid vagy cirkónium-dioxid. A cirkónium-dioxid-katalizátor heterogén katalízisben történő alkalmazásainak listája gyorsan bővül. Az alkalmazások közül néhány: salétrogén-oxid bontása, karbonsav redukciója aldehidekké, másodlagos alkoholok szelektív dehidratálása terminális alkénekké és szénmonoxid hidrogénezése izobutánná.

Ruténium katalizátorok

A különböző funkciós csoportok környezetbarát és könnyen hozzáférhető oxidálószerekkel történő szelektív oxidatív átalakítása könnyen megvalósítható megfelelő ruténium katalizátorral. A ruténium katalizátorok nagyon hatékony eszköz lehet a szintetikus kémiában az oxidatív átalakulások szelektív katalízisére, mint például alkének aszimmetrikus epoxidációja, dioxygen fajok előállítása, olefinek dihidroxilálása és alkoholok oxidatív dehidrogénezése.

A ruténium katalizátorokat széles körben alkalmazzák metatézisreakciókban is, az olefin-metatézis területén a Grubbs′ katalizátorok a legismertebbek. A Grubb′s-katalizátorok széles körű népszerűsége a különböző funkciós csoportokkal szembeni nagyfokú toleranciájukkal, valamint a levegőn és az oldószerek sokaságában való nagyfokú stabilitásukkal magyarázható.

A rhodium-katalizátor alkalmas promóter, amelyet szén-hidrogén(C-H)-kötések aktiválására használnak, és a katalízis kihívást jelentő és vonzó eszközévé vált. A ródiumkatalízis egyre nagyobb érdeklődésre talál a katalitikus dehidrogénes keresztkapcsolásban, amely elegáns C-C kötésépítést tesz lehetővé. Bár a legtöbb példában a palládium volt a választott fém, a Rh-katalizátorok is alkalmasak lehetnek az aktiválás elősegítésére. Emellett a ródium hozzáférést biztosít olyan fontos kapcsolásokhoz, mint az aril-aril, aril-alkén és alkén-alkén, mint az értékes szerves vázakhoz vezető életképes útvonalak.

A palládium katalizátorok a palládium-katalízist rendkívül sokoldalú eszközzé teszi a szerves kémiai szintézisben. A palládiumkatalizátorok továbbá nagyon jól tűrik a különböző funkciós csoportokat, és gyakran kiváló sztereo- és regiospecificitást tudnak biztosítani, ami segít elkerülni a védőcsoportok szükségességét. A katalizátorok rendkívül sokoldalú csoportját alkotja, amely szénkötésképző reakciókban (elsősorban C-C, C-O, C-N és C-F), mint például Heck-kapcsolás, Suzuki-kapcsolás, Stille-kapcsolás, Hiyama-kapcsolás, Sonogashira-kapcsolás, Negishi-kapcsolás és Buchwald-Hartwig-aminálás, ismert.

A heterogén katalízisben a palládium katalizátorok, mint például a Lindlar-katalizátor (vagy Lindlar′s Palladium), rendkívül hatékonyan segítik a szelektív hidrogénezést. Ez magában foglalja a hármas kötések cisz-kettős kötésekké történő átalakítását, a poliolefinek monohidrogénezését és az azidok aminokká történő hidrogénezését.

Várjuk, hogy áttekintse a rendkívül sokoldalú homogén és heterogén palládium katalizátorok széleskörű kínálatát. A tisztítás és a reakció utáni tisztítás még kényelmesebbé tétele érdekében a hordozós Pd katalizátorok választékát, valamint az újrahasznosítható és immobilizált Pd Encat^® katalizátorok teljes sorát is felvettük a kínálatba, amelyek alkalmasak különböző kötésképzési és hidrogénezési/redukciós reakciókhoz.

Kínálatunkban a kiváló minőségű ezüstkatalizátorok széles választékát kínáljuk a szerves szintézisben alkalmazott átmeneti fémkatalízishez. Az ezüstkatalizátorokat általában az ezüstkomplexek nagy oxidációs ereje és magas oxidációs potenciálja miatt használják. Ezenkívül ezüstaktivátorként is szolgálnak, és fokozzák más katalizátorok, például az arany elektronegativitását. A szerves és szervetlen szintézisek számára előnyös az ezüstvegyületek sztöchiometrikus oxidációs potenciálja. A homogén ezüstkatalizált szerves átalakulások kiemelik az ezüst egyedülálló redoxikémiáját, amely képes nagy sztereo- és regioszelektivitású reakciók katalizálására. Az ezüstkatalizátorok hatékonyan közvetítik mind az intermolekuláris, mind az intramolekuláris kötésképződést. Az ezüstkatalízist érintő heterogén folyamatok közé tartozik az NO_x redukciója és a szén-monoxid (CO) katalitikus oxidációja szén-dioxiddá (CO₂). Az ezüst(I)sókat számos ezüstkatalizált nukleofil addíciós reakcióban és szerves átalakulásban is használják.

Eredményes platina katalizátorokat kínálunk, pl., platina-dioxid, más néven Adams′ katalizátor, különböző funkciós csoportok hidrogénezéséhez és dehidrogénezési reakciókhoz a szerves szintézisben. A reakció során platinafekete, az aktív Pt-katalizátor keletkezik. A platina katalízis felhasználása alkineken szinaddíciót eredményez, cisz-alként képezve. A platina katalizátorok felhasználásával végzett két legfontosabb átalakítás közé tartozik a nitrovegyületek hidrogénezése aminokká és a ketonok hidrogénezése alkoholokká. Figyelemre méltó, hogy az alkének redukciója is elvégezhető Adams′ katalizátorral nitrocsoportok jelenlétében, a nitrocsoport redukciója nélkül. A platina katalizátorokat előnyben részesítik a palládium katalizátorokkal szemben, hogy minimalizálják a hidrogenolízist a nitrovegyületek aminokká történő redukciója során. Ez a Pt katalizátor fenilfoszfát-észterek hidrogenolízisére is használható, amely reakció palládium katalizátorokkal nem játszódik le.

Az 1980-as évek előtt az aranyat kevés katalitikus aktivitásúnak tartották. Az F. Dean Toste (University of California, Berkeley) és mások által kezdeményezett fejlesztések az aranyat az átmeneti fémek katalízisének élvonalába emelték. Különösen a foszfin-ligált arany(I)-komplexek jelentek meg a közelmúltban, mint erőteljes C-C kötésképző katalizátorok, amelyek enyhe körülmények között számos reakciót képesek végrehajtani. A hasznos C-C kötésépítési módszerek listáján szerepelnek a ciklopropanációk, enin izomerizációk, Rautenstrauch átrendeződések, ene-reakciók és gyűrűbővítések. A katalizátorrendszer jellemzően egy foszfin-arany(I)-klorid-komplexre támaszkodik ezüstsó-kokatalizátorral kombinálva az aktív faj in situ előállításához.