Ein adaptiver Rhodiumkatalysator zur Steuerung des Hydrierungsnetzwerks von Nitroarenen

• Published in: Angewandte Chemie Vol. 134; no. 36
• Main Authors: Chugh, Vishal, Chatterjee, Basujit, Chang, Wei‐Chieh, Cramer, Hanna H., Hindemith, Carsten, Randel, Helena, Weyhermüller, Thomas, Farès, Christophe, Werlé, Christophe
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim Wiley Subscription Services, Inc 05-09-2022
• Subjects: Adaptive Katalyse; Aniline; Chemistry; Hydrierung; Hydroxylamine; Nitroarene; Rhodium; Seines
• ISSN: 0044-8249; 1521-3757
• DOI: 10.1002/ange.202205515

Es wird ein adaptives katalytisches System vorgestellt, das die Kontrolle über das Nitroaren‐Hydrierungsnetzwerk zur Herstellung einer breiten Palette von Anilin‐ und Hydroxylaminderivaten ermöglicht. Dieses System profitiert von einem delikaten Zusammenspiel zwischen einem Rhodium(III)‐Zentrum und einem Lewis‐sauren Boran, das in die sekundäre Koordinationssphäre des Metalls eingeführt wird. Die hohe Chemoselektivität des Katalysators in Anwesenheit verschiedener potenziell angreifbarer funktioneller Gruppen und seine Bereitschaft, im präparativen Maßstab eingesetzt zu werden, veranschaulichen seine Praxistauglichkeit. Mechanistische Studien und Methoden der Dichtefunktionaltheorie (DFT) wurden eingesetzt, um die Funktionsweise des Katalysators zu untersuchen und den Ursprung der Adaptivität zu klären. Die Konkurrenz zwischen einem Lösungsmittelmolekül und einem Substrat um die Wechselwirkung mit Bor erwies sich als entscheidend für die Adaptivität. Bei der Reaktion in THF stoppt das Reduktionsnetzwerk an der Hydroxylamin‐Plattform, während die Reaktion in Toluol auf die Anilin‐Plattform gelenkt werden kann.
Es wird ein adaptiver Katalysator auf Rhodiumbasis für die kontrollierte Hydrierung von Nitroarenen zu Hydroxylaminen und Anilinen vorgestellt. Beide Produktplattformen konnten unter milden Bedingungen und mit ausgezeichneten Ausbeuten unter Verwendung von molekularem Wasserstoff als Reduktionsmittel zugänglich gemacht werden. Mechanistische Studien und Methoden der Dichtefunktionaltheorie (DFT) wurden eingesetzt, um die Funktionsweise des Katalysators zu untersuchen und den Ursprung der Adaptivität zu klären.