Bimetallikompleksikatalyysi

Abstract

Tämän Pro Gradu -tutkielman kirjallisessa osassa käsitellään perinteisen metallikatalyysin pohjalta syntynyttä bimetallikatalyysiä, jossa joko kahdesta samasta tai eri siirtymämetallista koostuva kompleksi toimii reaktiivisena katalyyttinä. Tutkielmassa tutustutaan, kuinka kahden metallin tuoma dinukleaarisuus vaikuttaa yhdisteen ominaisuuksiin ja mitä etuja ne antavat monometallikomplekseihin nähden. Lisäksi käydään läpi luonnosta löytyvien dinukleaaristen metalloentsyymien rakenteita, reaktiomekanismeja ja tärkeyttä biologisissa reaktioissa. Lopuksi esitellään esimerkkejä bimetallikatalysoiduista reaktioista, joissa bimetallikatalyytit ovat esittäneet mielenkiintoista reaktiokykyä, selektiivisyyttä tai paremmuutta vastaaviin monometallikatalyytteihin verrattuna.

Tutkielman kokeellisessa osuudessa syntetisoitiin onnistuneesti yksi dipalladiumkompleksi sekä kahden orgaanisen ligandin synteesit aloitettiin. Dipalladiumkompleksin katalyyttisiä ominaisuuksia tutkittiin Suzuki- ja Heck-ristikytkentäreaktioissa, joissa tulokset olivat vaihtelevia. Suzuki-kytkennässä katalyytti toimi paremmin elektroniköyhällä metyyli-4-bromobentsoaatilla kuin elektronirikkaalla 4-bromoanisolilla, mutta konversiot jäivät silti mataliksi. Heck-kytkennässä ei havaittu reaktiota metyyli-4-bromobentsoaatin ja syklohekseenin välillä.