Sistemas carbeno N-heterocíclico hidrosolubles de platino(0) y níquel(II): catálisis y comportamiento en fase acuosa

Abstract

Los carbenos N-heterocíclicos (NHC) son ligandos muy versátiles, capaces de formar enlaces robustos con metales de transición en diversos estados de oxidación. Su estructura se puede modificar fácilmente con diferentes sustituyentes, incluyendo grupos hidrofílicos que permiten disolver sus derivados organometálicos en agua y estudiar cómo se comportan en los procesos catalíticos realizados en este medio. En el trabajo desarrollado, se han empleado ligandos NHC con sustituyentes aromáticos o alifáticos que presentan un grupo sulfonato, para preparar complejos de platino(0) y de níquel(II) hidrosolubles. Las estrategias de síntesis implican la formación de los ligandos NHC por desprotonación de sus sales de imidazolio precursoras y su reacción con complejos metálicos apropiados. Los compuestos [Pt(0)(2,2-1,6-dieno)(NHC)] formados se han empleado como catalizadores en la reacción de hidrosililación de alquinos terminales en agua, dando una actividad moderada, que está muy influida por la posición del grupo sulfonato del NHC con respecto al metal. Por otro lado, los complejos [NiCl(5-Cp)(NHC)] preparados han mostrado una escasa estabilidad en agua, lo que ha impedido su uso como catalizadores en este medio. La presencia de un segundo ligando NHC ha permitido obtener los complejos biscarbeno [Ni(5-Cp)(NHC)2] que muestran una mayor estabilidad al aire y a la humedad. Finalmente, también se ha expandido la aplicación de las nanopartículas (NPs) hidrosolubles de Pt(0)-NHC, previamente preparadas en el grupo [1], en la hidrogenación de sustratos aromáticos en agua. Estas NPs han demostrado ser muy activas y selectivas en la hidrogenación de fenilacetileno, benzaldehído y nitrobenceno y se han podido reciclar, al menos, diez veces sin una pérdida apreciable de actividad, a pesar del aumento de tamaño que experimentan en las reacciones. [1] E. A. Baquero, S. Tricard, J. C. Flores, E. de Jesús, B. Chaudret, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 13220-13224.