Synthesis of a CPC-Ruthenium Homogeneous Catalyst for the Hydrogenolysis of Esters

Abstract

The synthesis of the CPC-ligand has been optimized and the development of a CPC-ruthenium catalyst has been attempted. The created complex requires isolation and further analysis to determine the exact structure.

The complex precursor, RuCl2PPh3, was shown to correspond to a different signal in 31P-NMR than previously thought throughout literature. The signal usually attributed to the product in fact represents an oxidised impurity and can be washed away with diethyl ether. The paramagnetic nature of the complex previously hid the correct signal in low concentrations. This new discovery enables the synthesis of the common precursor in better purity.

Additionally, an alternative synthesis of the PCP-ruthenium dimer has been developed and investigated. This new procedure shows interesting results and the preliminary analysis highly suggests the target product has been successfully synthesised.

If the novel CPC-ruthenium complex shows activity in the hydrogenolysis of esters, it will open up a broad path of future prospects, including ligand variation to create a library of CPC-ligands which may have interesting activity in catalysis. This is of great academic interest and may lead to an industrial application in the future.

Samenvatting

De synthese van het CPC-ligand is geoptimaliseerd en de ontwikkeling van een CPC-ruthenium katalysator is getracht. Het gecreëerde complex vereist isolatie en verdere analyse om de exacte structuur te bepalen.

Getoond wordt dat de precursor van het complex, RuCl2PPh3, correspondeert met een ander signaal in het 31P-NMR dan voorheen gedacht in de literatuur. Het signaal dat gewoonlijk wordt toegeschreven aan het product blijkt een geoxideerde onzuiverheid te zijn en kan weggewassen worden met diethylether. De paramagnetische eigenschap van het complex verborg voorheen het correcte signaal in lage concentraties. Deze nieuwe ontdekking maakt het mogelijk om de veelgebruikte precursor in een betere zuiverheid te synthetiseren.

Bovendien is een alternatieve synthese van het PCP-ruthenium dimeer onderzocht en ontwikkeld. Deze nieuwe procedure toont interessante resultaten en de voorlopige analyse hint sterk naar een succesvolle synthese van het beoogde product.

Als het nieuwe CPC-ruthenium complex activiteit toont in de hydrogenolyse van esters, zal dit een scala aan vooruitzichten voor de toekomst leveren, waaronder het variëren van het ligand om een bibliotheek van CPC-liganden te creëren die mogelijk interessante resultaten boeken in de katalyse. Dit is van grote academische interesse en kan in de toekomst tot een industriële toepassing leiden.