Cicloadición de óxido de estireno con Co2 catalizada por compuestos de coordinación macrocíclicos de cobalto(II) y cobre(II)

Abstract

Se informan complejos macrocíclicos [Cu2LCl2]*H2O y [Co2LCl2]*2H2O y polímeros de coordinación [Cu2L(BDC)]n y ([Co2L(BDC)]*4H2O)n síntetizados a partir de los complejos macrocíclicos utilizados como building blocks. Estos compuestos de coordinación fueron utilizados como catalizadores en la reacción de cicloadición de CO2 con epóxido. Se estudió la reacción a 5 bar de presión de CO2, utilizando 0,17 mmol de óxido de estireno como sustrato y 0,03 mmol de catalizador por 24 h, a distintas temperaturas. El uso de estas condiciones experimentales y 0,1 mmoles de amino-fosfinas como base de Lewis (co-catalizador) produjo una conversión del 75% y 4-fenil-1,3-dioxolan-2-ona como producto mayoritario para el complejo [Co2LCl2]*2H2O a 120°C, siendo éste el complejo que presentó una mayor actividad catalítica. Existió un descenso en la actividad catalítica de los polímeros de coordinación sintetizados con respecto a sus precursores, debido a la rigidez y apilamiento de éstos, lo que produce un impedimento que disminuye el paso del sustrato hacia el sitio activo del catalizador.

Macrocyclic complexes [Cu2LCl2]*H2O and [Co2LCl2]*2H2O and coordination polymers [Cu2L(BDC)]n and ([Co2L(BDC)]*4H2O)n synthetized from macrocyclic complexes used as building blocks are reported. These coordination compounds were used as catalysts in the reaction of cycloaddition of CO2 with epoxide. The reaction was studied at 5 bar CO2 pressure, using 0,17 mol of styrene oxide as substrate and 0,03 mmol of catalyst for 24h, at different temperatures. The use of these experimental conditions and 0,1 mmol of amino-phosphines as Lewis base (co-catalyst) produced a 75% conversion and 4-fenil-1,3-dioxolan-2-one as a majority product for the [Co2LCl2]*2H2O complex at 120°C, this being the complex that presented the greatest catalytic activity. There was a decrease in the catalytic activity of the coordination polymers synthesized with respect to their precursors, due to the rigidity and stacking of these, which produces an impediment that decreases the passage of the substrate to the active site of the catalyst.