Catalizzatore di Crabtree

Catalizzatore di Crabtree
Nome IUPAC
esafluoridofosfato(1−) di (SP-4)tris(cicloesil)fosfano [(1-2-η:5-6-η)-ciclootta-1,5-diene] piridinairidio(1+)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C31H50F6IrNP2
Massa molecolare (u)	804,89
Aspetto	solido cristallino arancione
Numero CAS	64536-78-3
Numero EINECS	636-356-4
PubChem	2734563
SMILES	C1CCC(CC1)P(C2CCCCC2)C3CCCCC3.C1CC=CCCC=C1.C1=CC=NC=C1.F[P-](F)(F)(F)(F)F.[Ir]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1,67
Solubilità in acqua	insolubile
Temperatura di fusione	175 °C (448 K) dec
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi R	36/38
Frasi S	26-37
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Catalizzatore di Crabtree è il nome comune del complesso di iridio [Ir(COD)(PCy₃)(py)]⁺, dove l'iridio in stato di ossidazione +1 è legato a 1,5-cicloottadiene (COD), tris-cicloesilfosfina (PCy₃) e piridina (py). In condizioni normali si presenta come un solido cristallino arancione. I leganti circondano l'atomo di iridio con una geometria planare quadrata, come atteso per uno ione d⁸. Il complesso è un catalizzatore omogeneo per reazioni di idrogenazione,^[1] ed è stato sviluppato da Robert H. Crabtree all'Università di Yale.^[2]

Questo catalizzatore fu scoperto negli anni settanta all'Istituto di Chimica delle Sostanze Naturali di Gif-sur-Yvette, vicino a Parigi, dove Crabtree e lo studente laureato George Morris stavano lavorando su composti di iridio analoghi al catalizzatore di Wilkinson, che è a base di rodio. Uno dei vantaggi del catalizzatore di Crabtree è che è circa 100 volte più attivo di quello di Wilkinson, e può idrogenare anche alcheni tri- e tetrasostituiti.

Il catalizzatore di Crabtree è stato usato anche come base per lo sviluppo di ulteriori catalizzatori, dato che modificando i leganti si possono variare le proprietà del catalizzatore. Ad esempio, l'uso di leganti chirali ha permesso lo sviluppo di catalizzatori enantioselettivi.

Nella reazione di idrogenazione di alcuni terpen-4-oli si osserva che:^[3]

• Usando come catalizzatore palladio su carbone (Pd/C) in etanolo il prodotto principale della reazione è l'isomero trans (rapporto 20:80, composto 2B nello schema seguente). Il lato polare con il gruppo idrossilico interagisce con il solvente polare e il lato apolare è libero di interagire con la superficie del catalizzatore.
• Usando il solvente apolare cicloesano la distribuzione diventa 53:47 indicando che il lato polare ha una leggera preferenza per il catalizzatore.
• Usando il catalizzatore di Crabtree in diclorometano la distribuzione dei prodotti cambia totalmente a favore dell'isomero cis 2A. Questo effetto direzionante è dovuto all'interazione di legame tra il gruppo idrossilico e il centro di iridio. Anche i gruppi carbonilici mostrano lo stesso effetto direzionante nelle reazioni di idrogenazione con il catalizzatore di Crabtree.

Il composto è irritante per la pelle e gli occhi. Non ci sono dati che indichino proprietà cancerogene. Non è considerato pericoloso per l'ambiente.^[4]

• J. M. Brown, Directed homogeneous hydrogenation, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 26, n. 3, 1987, pp. 190–203, DOI:10.1002/anie.198701901. URL consultato il 10 ottobre 2011.
• R. Crabtree, Iridium compounds in catalysis, in Acc. Chem. Res., vol. 12, n. 9, 1979, pp. 331–337, DOI:10.1021/ar50141a005. URL consultato il 10 ottobre 2011.
• R. H. Crabtree, M. W. Davis, Directing effects in homogeneous hydrogenation with [Ir(cod)(PCy₃)(py)]PF₆, in J. Org. Chem., vol. 51, n. 14, 1986, pp. 2655–2661, DOI:10.1021/jo00364a007. URL consultato il 10 ottobre 2011.

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