Catalyseur de Crabtree
Le catalyseur de Crabtree est un complexe de l'iridium, du cycloocta-1,5-diÚne (COD), de la tris-cyclohexylphosphine et de la pyridine. C'est un catalyseur homogÚne pour les réactions d'hydrogénation, développé par Robert H. Crabtree, professeur à Yale.
| Catalyseur de Crabtree | ||
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| Identification | ||
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| Nom UICPA | hexafluoridophosphate(1â) de (SP-4)tris(cyclohexyl)phosphane [(1-2-η:5-6-η)-cycloocta-1,5-diĂšne] pyridineiridium(1+) | |
| No CAS | ||
| No ECHA | 100.164.161 | |
| Propriétés chimiques | ||
| Formule | C31H50F6IrNP2 [IsomĂšres] |
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| Masse molaire[1] | 804,89 ± 0,032 g/mol C 46,26 %, H 6,26 %, F 14,16 %, Ir 23,88 %, N 1,74 %, P 7,7 %, |
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | ||
L'atome d'iridium a dans le complexe une géométrie plan carré, comme prévu pour un complexe d8[2] - [3].
Crabtree et un de ses Ă©tudiants, George Morris, ont dĂ©couvert ce catalyseur dans les annĂ©es 1970 alors qu'il travaillait Ă l'Institut de chimie des substances naturelles de Gif-sur-Yvette sur un Ă©quivalent Ă base d'iridium du catalyseur de Wilkinson, un catalyseur Ă base de rhodium. L'un des avantages du catalyseur de Crabtree est qu'il est environ cent fois plus actif que celui de Wilkinson et peut mĂȘme hydrogĂ©ner des alcĂšnes tri et tĂ©trasubstituĂ©s.
Le catalyseur de Crabtree a aussi été utilisé pour créer de nouveaux catalyseurs. En modifiant les ligands, il est possible de moduler les propriétés du catalyseur. Par exemple, l'utilisation de ligands chiraux a mené à la création de catalyseurs énantiosélectifs.
Comparaison avec d'autres catalyseurs
Pour l'hydrogénation de certains terpén-4-ol[4] :
- Avec du palladium sur carbone (Pd/C) dans l'éthanol, la produit de réaction est majoritairement l'isomÚre trans (proportion 20:80) (2B dans le schéma ci-dessous). Le cÎté polaire (celui avec le groupe hydroxyle) interagit avec le solvant laissant la surface apolaire se lier à la surface du catalyseur.
- Toujours avec du Pd/C dans le cyclohexane la proportion change pour un rapport 53:47 ; le cÎté polaire (le cyclohexane étant apolaire) a cette fois une faible préférence pour la surface du catalyseur.
- Avec l'utilisation du catalyseur de Crabtree dans le dichloromĂ©thane, la proportion entre les produits s'inverse complĂštement en faveur de l'isomĂšre cis (2A) (99,9:0,1). Cette orientation rĂ©sulte de l'interaction entre le groupe hydroxyle et le centre iridium. De la mĂȘme façon, les composĂ©s comportant des groupes carbonyles rĂ©agissent pareillement lors de l'hydrogĂ©nation avec un catalyseur de Crabtree.
Notes et références
- (en) Cet article est partiellement ou en totalitĂ© issu de lâarticle de WikipĂ©dia en anglais intitulĂ© « Crabtree's catalyst » (voir la liste des auteurs).
- Masse molaire calculĂ©e dâaprĂšs « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) Crabtree, R. H., « Iridium compounds in catalysis », Acc. Chem. Res, vol. 12,â , p. 331â337 (DOI 10.1021/ar50141a005)
- (en) Brown, J. M., « Directed Homogeneous Hydrogenation », Angew. Chem. Int. Ed., vol. 26,â , p. 190â203
- (en) Crabtree, R.H. Davis, M. W., « Directing effects in homogeneous hydrogenation with [Ir(cod)(PCy3)(py)]PF6 », J. Org. Chem., vol. 51, no 14,â , p. 2655â2661 (DOI 10.1021/jo00364a007)