Catalizador Shvo
El catalizador Shvo es un compuesto de organorutenio que cataliza la hidrogenación de grupos funcionales polares, incluidos aldehídos, cetonas e iminas. El compuesto es de interés académico como un ejemplo temprano de un catalizador para la hidrogenación por transferencia que opera mediante un "mecanismo de esfera externa". [1] Se conocen derivados relacionados en los que p-tolilo sustituye a algunos de los grupos fenilo. El catalizador de Shvo representa un subconjunto de catalizadores de hidrogenación homogéneos que involucran tanto al metal como al ligando en su mecanismo.
El catalizador lleva el nombre de Youval Shvo, quien lo descubrió a través de estudios sobre el efecto del difenilacetileno en las propiedades catalíticas del dodecacarbonilo de trirutenio . La reacción de difenilacetileno y Ru 3 (CO) 12 da el complejo de heces de piano (Ph 4 C 4 CO) Ru (CO) 3 ) . La posterior hidrogenación de este tricarbonilo proporciona el catalizador de Shvo. [2] [3] El análogo de hierro también se conoce, ver complejo de Knölker .
El compuesto contiene un par de centros Ru equivalentes que están puenteados por un fuerte enlace de hidrógeno y un hidruro puente . En solución, el complejo se disocia asimétricamente:
En presencia de un donante de hidrógeno o gas hidrógeno adecuado, el catalizador de Shvo efectúa la hidrogenación de varios grupos funcionales polares, por ejemplo, aldehídos, cetonas, iminas e iones iminio. Muchos alquenos y cetonas se someten a hidrogenación, aunque las condiciones son forzadas: 145 ° C (500 psi). [1] [4] Un obstáculo para el uso del catalizador de Shvo en la hidrogenación de alquinos es su propensión a unir el alquino con bastante fuerza, formando un complejo estable que envenena gradualmente el catalizador. También se desarrollan reacciones intramoleculares, ilustradas por la conversión de alcoholes alílicos en cetonas. [5] El catalizador de Shvo también cataliza las deshidrogenaciones. [6] [7]
El mecanismo de hidrogenación catalizado por el catalizador de Shvo ha sido un tema de debate, en términos generales entre dos descripciones alternativas de la interacción del doble enlace con el complejo en el paso de determinación de la velocidad. Las alternativas propuestas son un mecanismo de esfera interna, donde el estado de transición implica la interacción con el metal solamente, y un mecanismo de esfera externa, en el que el protón de ciclopentadienol también interactúa con el sustrato. Los estudios de isótopos cinéticos proporcionan evidencia de una transferencia concertada debido a la fuerte influencia de la velocidad tanto del ligando -OH como del hidruro metálico. [1]
El catalizador de Shvo facilita la reacción de Tishchenko , es decir, la formación de ésteres a partir de alcoholes. El primer paso de esta reacción es la conversión del alcohol primario en aldehído. [8]
