توصيفگر ها :
ليگاند پينسري CNC , كمپلكس پينسري Pd-CNC , 1-(برومومتيل)پيرن , برهمكنش واندروالسي π-π , تثبيت غيركووالانسي
چكيده فارسي :
اين پژوهش تلاشي به منظور طراحي و سنتز يك گونه كمپلكس پينسري Pd-CNC پيرن¬دار است كه بتواند با استفاده از بخش پلي¬آروماتيك خود، با استفاده از برهمكنش¬هاي π-π بر روي بسترهاي كربني به شكل غيركووالانسي تثبيت شود. به همين جهت، يك ليگاند پينسري كه به شكلي هدفمند با استفاده از 1-(برومومتيل)پيرن اصلاح شده است تا بخش پلي¬آروماتيك سيستم را تشكيل ¬دهد، طراحي شد. در گام نخست، ليگاند پينسري پيش¬ساز با استفاده از سيانوريك كلريد به¬عنوان بخش مركزي و 1-متيل ايميدازول به عنوان بازوهاي ليگاند پينسري سنتز شد. در ادامه، ليگاند سنتز شده هيدروكسيل¬دار شد تا در مرحله¬ي بعدي در نقش يك گروه عاملي هسته دوست منجر به جفت شدن ليگاند با تركيب پلي¬آروماتيك 1-(برومومتيل)پيرن شود. در گام آخر، سنتز ليگاند پينسري اصلاح شده با مشتق پيرن با نمك Pd(OAc)2 واكنش داد و ليگاند پينسري كاربني به صورت درجا تشكيل شد و از طريق واكنش تبادل ليگاند، كمپلكس پينسري Pd-CNC مد نظر سنتز شد. تمامي محصول¬هاي اصلي مرحله¬هاي سنتزي در اين پژوهش با استفاده از تكنيك¬هاي طيف¬سنجي فروسرخ (ATR)، طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته¬اي (1H NMR و 13C NMR) و آزمايش عنصري CHN مشخصه يابي شدند. برتري كمپلكس پينسري سنتز شده در اين است كه مي¬تواند بدون انجام واكنش شيميايي بر روي بسترهاي كربني به شكل غيركووالانسي تثبيت شود. در نتيجه ويژگي¬هاي ذاتي كمپلكس پينسري تغييري نخواهد كرد. همچنين، كاتاليست¬هاي آلي-فلزي پيرن¬دار شده به¬طور كلي فعاليت كاتاليستي بهتري نسبت به گونه¬هاي مشابه غيرپيرن¬دار از خود نشان مي¬دهند. به همين منظور، يك بخش پلي¬آروماتيك پيرني به كمپلكس¬ پينسري افزوده شد تا با افزايش چگالي الكترون بر روي مركز فلزي پالاديم فعاليت كاتاليستي سيستم طراحي شده را افزايش دهد. از آنجايي كه كاتاليست¬هاي تثبيت شده به شكل غيركووالانسي در خطر جدا شدن از سطح بستر هستند، بخش پلي¬آروماتيك پيرني به دليل برهمكنش¬هاي به نسبت قدرتمند واندروالسي π-π، خطر جدا شدن كمپلكس پينسري از روي بسترهاي كربني را كاهش مي¬دهد. كمپلكس پينسري سنتز شده مي¬تواند در نقش يك كاتاليست موثر در واكنش¬هاي جفت شدن سوزوكي، سونوگاشيرا و يا به منظور كاهش كربن دي¬اكسيد استفاده شود.
چكيده انگليسي :
This study is an effort to design and synthesize a Pd-CNC pincer complex that can be non-covalently stabilized on carbon supports through π-π interactions using a polyaromatic segment. For this purpose, a pincer ligand was designed that was purposefully modified with 1-(bromomethyl)pyrene to form the polyaromatic part of the system. Initially, the precursor pincer ligand was synthesized using cyanuric chloride as the central part and 1-methylimidazole as the arms of the pincer ligand. Subsequently, the synthesized ligand was hydroxylated so that in the next step, it could function as a nucleophilic group, leading to the coupling of the ligand with the polyaromatic compound 1-(bromomethyl)pyrene. In the final step, the pyrene-tagged pincer ligand reacted with Pd(OAc)₂ salt, forming the carbene-based pincer ligand in situ, and through a ligand exchange reaction, the desired pyrene-tagged Pd-CNC pincer complex was synthesized. All main products of the synthesis steps in this research were characterized using infrared spectroscopy (ATR), nuclear magnetic resonance spectroscopy (¹H NMR and ¹³C NMR), and CHN elemental analysis. The advantage of the synthesized pincer complex is that it can be non-covalently stabilized on carbon supports without undergoing a chemical reaction. As a result, the intrinsic properties of the pincer complex remain unchanged. Additionally, pyrene-tagged organometallic catalysts generally show higher catalytic activity compared to their non-pyrene-tagged counterparts. Therefore, a polyaromatic pyrene segment was added to the pincer complex to increase the electron density on the palladium metal center, thereby enhancing the catalytic activity of the designed catalytic system. Since non-covalently stabilized catalysts are at risk of detaching from the substrate surface, the polyaromatic pyrene segment, due to relatively strong van der Waals π-π interactions, reduces the risk of the pincer complex detaching from carbon substrates. The synthesized pincer complex can act as an effective catalyst in Suzuki, Sonogashira coupling reactions, or for the reduction of carbon dioxide.
