In Situ Generation of Molybdenum-Based Catalyst for Alkyne Metathesis: Further Developments and Mechanistic Insights
Génération in situ de catalyseurs de métathèse des alcynes à base de molybdène : développements récents et approche mécanistique
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Univ. Lille, CNRS, Centrale Lille, ENSCL, Univ. Artois, UMR 8181 - UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide, 59000
Lille – France
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Faculty of Chemistry, Adam Mickiewicz University in Poznan, Umultowska 89b, 61-614
Poznan – Poland
e-mail: andre.mortreux@ensc-lille.fr
* Corresponding author
Molybdenum-based catalysts are among the best candidates to achieve alkyne metathesis. They can be either well-defined carbynes, previously synthesized before their use, but also prepared in situ upon using stable molybdenum carbonyl complexes, or high oxidation state molybdenum salts that need a previous alkylation, both type of precursors being “activated” by hydroxyl-containing compounds such as phenols and silanols. This paper is presenting studies made on these systems, directed towards the knowledge of the reaction paths leading to the active species, and in particular to define the essential role of hydroxyl-containing co-catalyst in the formation of the active species, still ill-defined. From an analysis of the byproducts formed during the reaction, as well as of the initial products, reaction paths to access catalytic carbyne species is suggested, where the ligand environment consists of phenoxy (or siloxy) groups, typically required and identified to lead to alkyne metathesis in the case of well-defined catalysts.
Résumé
Les catalyseurs à base de molybdène font partie des candidats les plus efficaces pour la métathèse des alcynes. Ceux-ci peuvent être soit des carbynes de molybdène préalablement synthétisés avant leur mise en œuvre, mais aussi préparés in situ via l’entremise de complexes à base de molybdène carbonyles, ou encore par alkylation de sels à haut degré d’oxydation, ces deux types de précurseurs nécessitant la présence de composés hydroxylés tels que des phénols ou silanols. Cette publication a pour objet de présenter des études visant à déterminer le mode de formation des espèces catalytiques impliquées dans ces deux systèmes, et en particulier du rôle du cocatalyseur hydroxylé, encore mal défini, dans la formation des espèces actives. De l’analyse des produits secondaires obtenus en cours de réaction, ainsi que des produits initiaux, on propose des voies de formation des espèces catalytiques de type carbyne, dont la particularité serait de disposer d’un environnement de ligands de type phénoxy (ou silyloxy), typiquement requis et identifiés pour favoriser le cycle catalytique relatif à la métathèse des alcynes sur des complexes carbynes bien définis.
© J. Geng Lopez et al., published by IFP Energies nouvelles, 2016
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