Ученые ИОХ РАН исследовали реакцию дифенилдисульфида с гермиленом Лапперта
Использование катализа переходными металлами спровоцировало бурное развитие органической химии во второй половине ХХ века и по сей день продолжает играть ключевую роль в развитии современного органического синтеза. Металлы платиновой группы активно используются в качестве катализаторов. Однако их добыча осуществляется лишь в небольшом количестве локаций, а их производные не только дороги, но и довольно токсичны. В последние десятилетия в качестве замены на роль высокоэффективных катализаторов активно рассматриваются более доступные и безопасные низковалентные производные элементов главных групп Периодической системы, таких как алюминий, кремний, германий. Одновременное присутствие неподеленной электронной пары и вакантной орбитали на одном реакционном центре сближает их с переходными металлами. Основной проблемой, препятствующей их практическому использованию, является их неустойчивость, требующая дополнительной стабилизации их производных.
Исследователи Лаборатории химии карбенов и других нестабильных молекул ИОХ РАН активно занимаются химией германийорганических соединений. В одной из своих последних работ на примере реакции дифенилдисульфида с гермиленом Лапперта — одним из первых полученных стабильных низковалентных производных элементов основной группы — показали, что присутствие донорных N-, O-, P- и S-лигандов не только термодинамически стабилизирует реакционный центр низковалентного элемента главной группы, но и увеличивает скорость стадии окислительного присоединения. Это может быть связано с увеличением уровня высшей занятой молекулярной орбитали гермилена под влиянием донорного лиганда. С практической точки зрения это открытие может быть полезным при создании перспективных катализаторов на основе низковалентных производных элементов главной группы путем варьирования строения лигандов и тонкой настройки их окислительно-восстановительных свойств, например, путем замены донорных и акцепторных заместителей.
Источник:
Pavel G. Shangin, Anna Ya. Akyeva, Daria M. Vakhrusheva, Mikhail E. Minyaev, Badma N. Mankaev, Victoriya A. Balycheva, Andrey V. Lalov, Mikhail P. Egorov, Sergey S. Karlov, Mikhail A. Syroeshkin The Role of Ligands in Oxidative Addition Chemistry of Low-Valent Main Group Derivatives: Not Only Stabilization but Also Activation // Organometallics 2023, accepted manuscript. DOI: 10.1021/acs.organomet.2c00607.