Catalyseurs à base de métaux de transition

L'utilisation du vanadium comme catalyseur est la deuxième application la plus importante du vanadium après son utilisation comme additif pour améliorer la production d'acier. Un catalyseur au vanadium peut activer efficacement les peroxydes et oxyder sélectivement des substrats tels que les bromures, les sulfures et les alcènes. Ces catalyseurs transfèrent efficacement des atomes d'oxygène à un substrat qui est utilisé pour obtenir des molécules oxydées précieuses lors d'une réaction à grande échelle avec un degré élevé de sélectivité. De plus, les catalyseurs au vanadium sont des catalyseurs efficaces pour la polymérisation des oléfines. Les oxydes de vanadium peuvent être utilisés dans les étalons d'émission pour les véhicules et la désulfuration des huiles brutes. De plus, l'utilisation d'oxydants écologiques, par exemple l'hydrogène et l'hydroperoxyde d'alkyle, augmente considérablement le potentiel d'application des catalyseurs au vanadium au niveau industriel.

Le fer et ses composés sont largement utilisés comme réactifs ou catalyseurs. Par exemple, le chlorure ferrique et le bromure ferrique sont utilisés depuis longtemps comme catalyseurs ferriques acides de Lewis dans les réactions classiques de substitution électrophile aromatique. Les complexes de fer avec des ligands organiques présentent un intérêt particulier et peuvent servir de catalyseurs Fe respectueux de l'environnement pour une multitude de transformations. Le rôle très utile que joue la catalyse du fer dans l'étude opportune du processus de déshydrogénation de l'ammoniac-borane illustre bien ce point.

À la fois économiques et écologiques, les catalyseurs au cobalt ont suscité un vif intérêt pour les réactions de couplage croisé. Les catalyseurs au cobalt sont des réactifs hautement actifs, largement utilisés dans la synthèse efficace et sélective de produits pharmaceutiques, de produits naturels et de nouveaux matériaux. Ces catalyseurs présentent une réactivité plus élevée pour diverses réactions de formation de liaisons carbone-carbone. Les sels de cobalt utilisés comme catalyseurs présentent une bonne tolérance aux groupes fonctionnels, une chimiosélectivité élevée et nécessitent des conditions de réaction douces par rapport au palladium et au nickel, les catalyseurs les plus couramment utilisés pour le couplage croisé catalysé par des métaux.

Les catalyseurs au nickel jouent un rôle central dans de nombreuses transformations synthétiques, allant des réactions de couplage croisé carbone-carbone à la réduction des liaisons carbone riches en électrons avec le nickel de Raney. Ces catalyseurs au nickel couvrent une gamme d'états d'oxydation : nickel (0), nickel (II), nickel (III) et nickel (IV). Les catalyseurs Ni disponibles à l'achat immédiat sont les alliages d'aluminium-nickel (Al Ni), les hydrates d'ammonium-nickel, le Ni COD, les halogénures de nickel (chlorures, bromures, fluorures et iodures), les cyclopentadiényles de nickel, le nickel métallique, le nickel acac et le nickel de Raney, produits par W.R. Grace and Company.

Les catalyseurs au cuivre sont utiles pour des conditions de réaction plus douces et offrent d'excellents rendements, mais les réactions chimiques sont lentes et nécessitent des températures élevées. Parmi les réactions médiées par des métaux de transition pour former des liaisons carbone-carbone et des liaisons carbone-hétéroatome, les catalyseurs au cuivre sont utilisés dans les réactions d'Ullmann, les réactions de Diels-Alder, les expansions cycliques, le couplage de Castro-Stevens, la réaction de Kharasch-Sosnovsky et une variante notable de la cycloaddition 1,3-dipolaire de Huisgen utilisant un catalyseur Cu(I) développé indépendamment par Meldal et Sharpless. Nous fournissons des catalyseurs et des précatalyseurs au cuivre efficaces, ainsi que des composants MOF (Metal Organic Framework) contenant du cuivre pour tous vos besoins en matière de catalyse au cuivre.

Les catalyseurs à base de zinc trouvent de nombreuses applications dans la chimie synthétique et la synthèse organique. Un catalyseur à base de chlorure de zinc, agissant comme un acide de Lewis de force modérée, peut catalyser la synthèse de Fischer-Indole pour convertir les hydrazones aryliques en indoles, ainsi que l'acylation de Friedel-Crafts pour produire des produits monoacylés à partir d'arènes et de chlorures d'acyle. Outre le ZnCl₂, un catalyseur à base d'oxyde de zinc peut être utile dans diverses conversions catalytiques. Nous proposons également d'autres catalyseurs à base de zinc, tels que divers halogénures de zinc, qui catalysent des réactions stéréospécifiques et régiosélectives. Outre leurs propriétés catalytiques, nos composés de zinc trouvent également des applications dans la science des matériaux en tant que points quantiques chimioluminescents et nanomatériaux. Nos composés de zinc peuvent également être utilisés comme matières premières dans la préparation de réactifs organo-zinciques utilisés dans le couplage de Negishi.

La réaction de carboalumination asymétrique catalysée par le zirconium (ZACA), mise au point par le lauréat du prix Nobel Ei-ichi Negishi, est peut-être l'un des exemples les plus connus d'utilisation d'un catalyseur au zirconium. La réaction ZACA permet la fonctionnalisation chirale des alcènes avec des agents organoaluminiques, catalysée par un catalyseur chiral bis(indényl)zirconium. Un autre catalyseur au zirconium remarquable est le dioxyde de zirconium ou zircone. La liste des applications du catalyseur à la zircone dans la catalyse hétérogène s'allonge rapidement. Parmi ces applications, on peut citer : la décomposition de l'oxyde nitrique, la réduction de l'acide carboxylique en aldéhydes, la déshydratation sélective des alcools secondaires en alcènes terminaux et l'hydrogénation du monoxyde de carbone en isobutane.

Catalyseurs au ruthénium

La transformation oxydative sélective de divers groupes fonctionnels à l'aide d'oxydants respectueux de l'environnement et facilement accessibles peut être facilement réalisée avec un catalyseur au ruthénium approprié. Les catalyseurs au ruthénium peuvent être un outil très puissant en chimie synthétique pour la catalyse sélective de transformations oxydatives telles que l'époxydation asymétrique des alcènes, la génération d'espèces dioxygénées, la dihydroxylation des oléfines et la déshydrogénation oxydative des alcools.

Les catalyseurs au ruthénium sont également largement utilisés dans les réactions de métathèse, les catalyseurs de Grubbs étant les plus connus dans le domaine de la métathèse des oléfines. La grande popularité des catalyseurs de Grubbs s'explique par leur grande tolérance à divers groupes fonctionnels et leur grande stabilité dans l'air et dans une multitude de solvants.

Le catalyseur au rhodium est un promoteur approprié, utilisé pour activer les liaisons carbone-hydrogène (C-H), et s'est imposé comme un outil stimulant et attrayant pour la catalyse. La catalyse au rhodium suscite un intérêt croissant dans le domaine du couplage croisé catalytique par déshydrogénation, qui permet la construction élégante de liaisons C-C. Bien que le palladium ait été le métal de choix dans la plupart des exemples, les catalyseurs au Rh peuvent également être des promoteurs appropriés pour cette activation. De plus, le rhodium permet d'accéder à des couplages importants, tels que les couplages aryle-aryle, aryle-alcène et alcène-alcène, qui constituent des voies viables vers des structures organiques précieuses.

La possibilité d'ajuster avec précision les conditions de réaction (température, solvants, ligands, bases et autres additifs) des catalyseurs au palladium fait de la catalyse au palladium un outil extrêmement polyvalent dans la synthèse chimique organique. De plus, les catalyseurs au palladium ont une très grande tolérance à divers groupes fonctionnels et sont souvent capables d'offrir une excellente stéréospécificité et régiospécificité, ce qui permet d'éviter le recours à des groupes protecteurs. Ils forment un groupe de catalyseurs très polyvalents, connus pour leur utilisation dans les réactions de formation de liaisons carbone (principalement C-C, C-O, C-N et C-F), telles que le couplage de Heck, le couplage de Suzuki, le couplage de Stille, le couplage de Hiyama, le couplage de Sonogashira, le couplage de Negishi et l'amination de Buchwald-Hartwig, entre autres.

Dans la catalyse hétérogène, les catalyseurs au palladium, tels que le catalyseur de Lindlar (ou palladium de Lindlar), sont très efficaces pour faciliter l'hydrogénation sélective. Cela inclut la conversion des triples liaisons en doubles liaisons cis, la monohydrogénation des polyoléfines et l'hydrogénation des azides en amines.

Nous vous invitons à découvrir notre large gamme de catalyseurs au palladium homogènes et hétérogènes hautement polyvalents. Pour encore plus de commodité dans la purification et le nettoyage après réaction, nous avons également inclus une sélection de catalyseurs Pd supportés, ainsi qu'une gamme complète de catalyseurs Pd Encat^® recyclables et immobilisés qui conviennent à diverses réactions de formation de liaisons et d'hydrogénation/réduction.

Notre portefeuille propose également une large gamme de catalyseurs à base d'argent de haute qualité pour la catalyse par métaux de transition dans la synthèse organique. Les catalyseurs à base d'argent sont couramment utilisés en raison du pouvoir oxydant élevé et du potentiel d'oxydation élevé des complexes d'argent. De plus, ils servent également d'activateurs d'argent et renforcent l'électronégativité d'autres catalyseurs, tels que l'or. La synthèse organique et inorganique bénéficie du potentiel d'oxydation stœchiométrique des composés d'argent. Les transformations organiques homogènes catalysées par l'argent mettent en évidence la chimie redox unique de l'argent, capable de catalyser des réactions avec une stéréosélectivité et une régiosélectivité élevées. Les catalyseurs à base d'argent facilitent efficacement la formation de liaisons intermoléculaires et intramoléculaires. Les processus hétérogènes impliquant la catalyse à l'argent comprennent la réduction des NO_x et l'oxydation catalytique du monoxyde de carbone (CO) en dioxyde de carbone (CO₂). Les sels d'argent(I) sont également utilisés dans plusieurs réactions d'addition nucléophile et transformations organiques catalysées par l'argent.

Nous fournissons des catalyseurs au platine efficaces, par exemple le dioxyde de platine, également appelé catalyseur d'Adams, pour l'hydrogénation de divers groupes fonctionnels et les réactions de déshydrogénation dans la synthèse organique. Le noir de platine, catalyseur Pt actif, se forme pendant la réaction. L'utilisation de la catalyse au platine sur les alcynes entraîne une addition syn, formant un alcène cis. Deux des transformations les plus importantes utilisant des catalyseurs au platine comprennent l'hydrogénation des composés nitrés en amines et des cétones en alcools. Il convient de noter que les réductions d'alcènes peuvent également être effectuées avec le catalyseur d'Adams en présence de groupes nitrés sans réduire le groupe nitré. Les catalyseurs au platine sont préférés aux catalyseurs au palladium afin de minimiser l'hydrogénolyse lors de la réduction des composés nitrés en amines. Ce catalyseur Pt est également utilisé pour l'hydrogénolyse des esters de phosphate de phényle, une réaction qui ne se produit pas avec les catalyseurs au palladium.

Avant les années 1980, l'or était considéré comme ayant une faible activité catalytique. Les progrès réalisés, sous l'impulsion de F. Dean Toste (Université de Californie, Berkeley) et d'autres chercheurs, ont propulsé l'or au premier plan de la catalyse des métaux de transition. En particulier, les complexes d'or(I) liés à la phosphine sont récemment apparus comme de puissants catalyseurs de formation de liaisons C-C, capables d'effectuer diverses réactions dans des conditions douces. La liste des méthodes utiles de construction de liaisons C-C comprend les cyclopropanations, les isomérisations d'énynes, les réarrangements de Rautenstrauch, les réactions d'ènes et les expansions cycliques. En général, le système catalytique repose sur un complexe de chlorure de phosphine et d'or(I) associé à un co-catalyseur à base de sel d'argent pour générer les espèces actives in situ.