Kompleks rutenu lub osmu, sposób jego wytwarzania oraz zastosowanie

Wynalazek dotyczy nowych kompleksów metali działających jako pre(katalizatory), sposobu ich wytwarzania oraz zastosowania w reakcji metatezy, izomeryzacji i cykloizomeryzacji olefin oraz w reakcji przeniesienia wodoru. Wynalazek ten znajduje zastosowanie w szeroko rozumianej syntezie organicznej.
W zastosowaniach metatezy olefin w syntezie organicznej osiągnięto w ostatnich latach duże postępy. W stanie techniki znane jest kilka kompleksów karbenowych rutenu działających jako (pre)katalizatory, które posiadają zarówno wysoką aktywność w reakcjach metatezy różnego rodzaju, jak i szeroką tolerancję grup funkcyjnych. Powyższa kombinacja właściwości warunkuje przydatność tego rodzaju (pre)katalizatorów w syntezie organicznej.
Z punktu widzenia praktycznego zastosowania, szczególnie w skali przemysłowej, bardzo pożądane jest, aby takie kompleksy rutenu były stabilne przez dłuższy czas w warunkach podwyższonej temperatury i mogły być przechowywane i/lub oczyszczane i/lub stosowane bez atmosfery gazu ochronnego. Ważne jest też aby katalizatory te w zależności od warunków reakcji wykazywały zróżnicowaną reaktywność oraz aby mogły być łatwo usunięte po reakcji.
Poznano wiele kompleksów rutenu aktywnych w metatezie olefin (patrz: Org. Lett. 1999, 1, 953–956; J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1999, 601-602), wiadomo również, że większa stabilność połączona jest ze zmniejszoną aktywnością katalityczną (porównanie: J. Amer. Chem. Soc. 2000, 122, 8168-8179; Tetrahedron Lett. 2000, 41, 9973-9976). Tego typu korzyści i ograniczenie stwierdzono także w przypadku (pre)katalizatorów aktywowanych poprzez czynniki steryczne lub elektronowe liganda benzylidenowego (porównanie aktywności katalitycznej patrz: Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 114, 4210-4212; Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 114, 2403-2405).
Wykazano również wpływ ligandów anionowych (patrz: Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 7206-7209; Organometallics, 2010, 29, 6045–6050; Organometallics, 2011, 30, 3971–3980) jak również ligandów NHC (patrz: Chem. Rev. 2010, 110, 1746–1787; Chem. Rev. 2009, 109, 3708–3742) na aktywność i selektywność (pre)katalizatorów. Z doniesień tych wynika, że zamiana liganda chlorkowego na resztę kwasu tlenowego wpływa na zwiększenie stabilności (pre)katalizatora.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że nowe kompleksy rutenu według wynalazku przedstawione wzorem1.
które zawierają pierścień chelatowy utworzony poprzez atom tlenu, są stabilne termicznie i wykazują
dobrą aktywność katalityczną. Dodatkowo związki te powodują znaczne zmiany selektywności reakcji
w zależności od użytego: rozpuszczalnika i/lub obecności dodatku kwasu lub halogenopochodnych
alkanów lub halogenopochodnych silanów lub N-haloimidów lub N-haloamidów; co umożliwia kontrolę
procesami katalitycznymi przez zmianę tych czynników.
Kompleksy o wzorze 1, według wynalazku znajdują zastosowanie w szerokim zakresie reakcji.
Z dobrym wynikiem można przeprowadzać zarówno liczne reakcje metatezy zamykania pierścienia,
jak i homometatezy, metatezy krzyżowej oraz metatezy typu „alken-alkin” (en-yn), reakcję
polimeryzacji z otwarciem pierścienia (ROMP), reakcję izomeryzacji olefin, reakcję cykloizomeryzacji
olefin oraz reakcję przeniesienia wodoru.
Wysoka polarność związków będących przedmiotem wynalazku ułatwia także usunięcie
z produktów reakcji związków rutenu, co ma istotne znaczenie w syntezie związków dla potrzeb
przemysłu farmaceutycznego.
Przedmiotem wynalazku są nowe kompleksy metali, zawierające grupę nitronianową o wzorze 1,
w którym: M oznacza ruten lub osm; L1 i L2 oznaczają obojętne ligandy; X oznacza ligand anionowy;
Z oznacza atom azotu; Y oznacza atom tlenu; R1, R2 oznaczają niezależnie atom wodoru, atom
fluorowca, alkil C1-C25, perfluoroalkil C1-C25, alken C2-C25, cykloalkil C3-C7, alkenyl C2-C25, cykloalkenyl
C3-C25, alkinyl C2-C25, cykloalkinyl C3-C25, alkoksyl C1-C25, aryl C5-C24, heteroaryl C5-C20,
3-12 członowy heterocykl przy czym grupy alkilowe mogą być wzajemnie połączone w pierścień,
korzystnie wodór, grupę nitrową (-NO2), cyjanową (-CN), karboksylową (-COOH), estrową (-COOR’),
amidową (-CONR’
2), sulfonową (-SO2R’), formylową (-CHO), sulfonamidową (-SO2NR’2), ketonową (-
COR’), w których to grupach R’ ma następujące znaczenie: C1-C5 alkil, C1-C5 perfluoroalkil, C5-C24
aryl.

wynalazek może znaleźć zastosowania jako katalizator takich reakcji jak metateza, izomeryzacja i cykloizomeryzacji olefin oraz reakcja przeniesienia wodoru i tym samym w szeroko rozumianej syntezie organicznej (także na skalę przemysłową) umożliwiając otrzymywanie m. in. farmaceutyków (znany jest np. związek wykazujący antywirusowe właściwości przeciw wirusowi zapalenia wątroby typu C otrzymywany z użyciem reakcji metatezy)

kompleksy rutenu, metateza, cykloizomeryzacja, transfer wodoru,
kataliza homogeniczna

zastosowanie wynalazku może umożliwić łatwiejsze otrzymywanie cennych związków chemicznych. Ponadto z uwagi na dużą polarność katalizatora łatwiejsze będzie też usunięcie pozostałości związków rutenu z produktu (co jest istotne w syntezie farmaceutyków)

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku