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Enregistrement W1974421682 · doi:10.1021/acs.accounts.5b00045

Exploiting Metal–Ligand Bifunctional Reactions in the Design of Iron Asymmetric Hydrogenation Catalysts

2015· article· en· W1974421682 sur OpenAlexafffund
Robert H. Morris

Notice bibliographique

RevueAccounts of Chemical Research · 2015
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueAsymmetric Hydrogenation and Catalysis
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésChemistryBifunctionalEnantiopure drugCatalysisLigand (biochemistry)Combinatorial chemistryBifunctional catalystAmine gas treatingEnantioselective synthesisTransfer hydrogenationSteric effectsRutheniumHydrideOrganic chemistryAsymmetric hydrogenationArylMetal

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This is an Account of our development of iron-based catalysts for the asymmetric transfer hydrogenation (ATH) and asymmetric pressure hydrogenation (AH) of ketones and imines. These chemical processes provide enantiopure alcohols and amines for use in the pharmaceutical, agrochemical, fragrance, and other fine chemical industries. Fundamental principles of bifunctional reactivity obtained by studies of ruthenium catalysts by Noyori's group and our own with tetradentate ligands with tertiary phosphine and secondary amine donor groups were applied to improve the performance of these first iron(II) catalysts. In particular the correct positioning of a bifunctional H-Fe-NH unit in an iron hydride amine complex leads to exceptional catalyst activity because of the low energy barrier of dihydrogen transfer to the polar bond of the substrate. In addition the ligand structure with this NH group along with an asymmetric array of aryl groups orients the incoming substrate by hydrogen-bonding, and steric interactions provide the hydrogenated product in high enantioselectivity for several classes of substrates. Enantiomerically pure diamines or diphenylphosphino-amine compounds are used as the source of the asymmetry in the tetradentate ligands formed by the condensation of the amines with dialkyl- or diaryl-phosphinoaldehydes, a synthesis that is templated by Fe(II). The commercially available ortho-diphenylphosphinobenzaldehyde was used in the initial studies, but then diaryl-phosphinoacetaldehydes were found to produce much more effective ligands for iron(II). Once the mechanism of catalysis became clearer, the iron-templated synthesis of (S,S)-PAr2CH2CH2NHCHPhCHPhNH2 ligand precursors was developed to specifically introduce a secondary amine in the precatalyst structures. The reaction of a precatalyst with strong base yields a key iron-amido complex that reacts with isopropanol (in ATH) or dihydrogen (in AH) to generate an iron hydride with the Fe-H bond parallel to the secondary amine N-H. In the AH reactions, the correct acidity of the intermediate iron-dihydrogen complex and correct basicity of the amide are important factors for the heterolytic splitting of the dihydrogen to generate the H-Fe-N-H unit; the acidity of dihydrogen complexes including those found in hydrogenases can be estimated by a simple additive ligand acidity constant method. The placement of the hydridic-protonic Fe-H···HN interaction in the asymmetric catalyst structure influences the enantioinduction. The sense of enantioinduction is predictable from the structure of the H-Fe-N-H-containing catalyst interacting with the ketone in the same way as related H-Ru-N-H-containing catalysts. The modular construction of the catalysts permits large variations in order to produce alcohol or amine products with enantiomeric excess in the 90-100% range in several cases.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,137
Tête enseignante GPT0,362
Écart entre enseignants0,225 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations420
Publié2015
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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