MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4324322180 · doi:10.1021/acs.accounts.2c00798

Through the Looking Glass: Using the Lens of [SNS]-Pincer Ligands to Examine First-Row Metal Bifunctional Catalysts

2023· article· en· W4324322180 sur OpenAlexafffund
Matthew R. Elsby, R. Tom Baker

Notice bibliographique

RevueAccounts of Chemical Research · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueAsymmetric Hydrogenation and Catalysis
Établissements canadiensUniversity of Ottawa
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Research ChairsUniversity of Ottawa
Mots-clésBifunctionalThioetherChemistryCatalysisPincer movementLigand (biochemistry)Transition metalCombinatorial chemistryCooperativityOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Conspectus Homogeneous catalysis is at the forefront of global efforts to innovate the synthesis of fine chemicals and achieve carbon-neutrality in energy applications. For decades, the push toward sustainable catalysis has focused on the development of first-row transition metal catalysts to supplant widespread use of precious metals. Metal–ligand cooperativity is an effective strategy to yield high-performing first-row metal molecular catalysts. Despite remarkable progress, state of the art catalysts often employ phosphorus-based ligands which are air-sensitive, potentially toxic, and on occasion offset the cost-savings of the metal. Thus, the development of simple and economical ligands composed of biomimetic donors should be a key focus that cannot be overlooked in the pursuit of sustainable catalyst candidates. This is an Account of our group’s efforts to develop first-row transition metal complexes which use [SNS]-pincer ligands for bifunctional catalysis. We have synthesized two potentially tridentate ligands, one bearing an amido and two thioether donors [(S Me NS Me ), L1 ] and one which includes thiolate, imine, and thioether donors [(SNS Me ), L2 ], and used them as platforms upon which to explore the reaction pathways of first-row metals. The [SNS] ligand, L1, leads to formation of high-spin paramagnetic metal complexes of the type M( L1 ) 2 in which the 6-membered ring thioether donor is hemilabile (M = Mn, Fe, Co). This allows Mn( L1 ) 2 to function as a carbonyl hydroboration catalyst that operates by a novel hydride-free, inner-sphere reaction pathway. Exploring the reactivity of L2 with Fe and Ni revealed unique coordination chemistry and a variety of mono-, di-, tri-, and tetranuclear complexes enabled by bridging thiolates. Further studies showed L2 undergoes selective C aryl –S bond cleavage upon coordination to a metal with electron-rich phosphine donors, yielding a new (CNS) 2– pincer ligand. The analogous reaction with L1 afforded a new (CNS Me ) − pincer ligand via both C aryl –S and benzylic C–H bond cleavage. In an attempt to prepare Fe( L2 ) 2, we obtained instead an Fe(N 2 S 3 ) complex in which imine C–C bond formation affords a potentially hexadentate redox-active ligand. The Fe(N 2 S 3 ) complex is a selective catalyst for hydroboration of aldehydes and appears to operate through a complicated mechanism. In contrast, a mechanistic study of Mn( L2 )(CO) 3 -photocatalyzed dihydroboration of nitriles indicated that both the flexibility of the κ 3 -SNS Me ligand ( fac - vs mer -coordination) and ability of Mn to undergo a spin-state change are required to access low energy barriers for this transformation. To effectively compare the reactivity of the thiolate vs amido donor, we prepared two Cu complexes, Cu( L1 )(IPr) and Cu( L2 )(IPr) [IPr = 1,3-bis(2,6-diisopropylphenyl)imidazol-2-ylidene], showing that, while both served as carbonyl hydroboration catalysts, only the amido complex was an effective catalyst for carbonyl hydrosilylation. In addition, complexes of the type Zn( L1 ) 2, Zn( L2 ) 2, and Zn( L1 )( L2 ), were also effective for catalytic carbonyl hydroboration. While Zn( L1 )( L2 ) was most active, catalyst speciation studies showed that each undergoes bifunctional catalyst activation to form a Zn bis(alkoxide) catalyst. Overall, our observations using [SNS] ligands with first-row transition metals show how the absence of traditional phosphine donors leads to different fundamental reactivity. Furthermore, this Account demonstrates the gap of knowledge which exists in understanding the reactivity of sulfur-based ligands to promote more widespread adoption of sustainable ligands.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut 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 enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,516

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,003
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,113
Tête enseignante GPT0,382
Écart entre enseignants0,269 · 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 tête enseignante, 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

Citations10
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueAccounts of Chemical ResearchMême sujetAsymmetric Hydrogenation and CatalysisTravaux en français237 207