Ligand effects in metal catalyzed reactions

Abstract

For, metal catalyzed reactions, generally a transition metal, a transition metal compound or an organometallic complex is used as a catalyst. A ligand can act either as complexed to the metallic catalyst or as one of the reactants. A ligand has four "different modes of operation: (i] to accelerate or decelerate the catalysis, (ii) to control the product yield, (ii) to control chemoselectivity, and (iii) to provide stereocontrol in the case of chiral ligands. The use of ligand accelerated catalysis has become increasingly important for asymmetric synthesis both in laboratory and industrial scale; however, ligand decelerated catalysis has not been investigated in detail. In osmium catalyzed dihydroxylation of alkenes in the presence of nitrogen donor ligands, ligand accelerated or decelerated catalysis can take place as a result of some combination of substrate alkene and ligand. Cu(I) catalyzed C-C and C-heteroatom coupling reactions of Grignard reagents and organolithiums have revealed that reaction yield and chemoselectivity can be controlled by ligand complexed Cu(I) catalysts and one shoud not use automatically Cu(l), the popular catalyst for coupling, but rather examine several Cu(l) compounds and their complexes to find the optimal one. A research on "ligand controlled catalysis" is offered for optimization of all reaction parameters, i.e. rate, yield, chemo- and stereocontrol in metal and ligand catalyzed reactions.

Özet

Metal katalizli reaksiyonlarda, özellikle geçiş metali, bileşiği veya organometalik bileşiği katalizör olarak kullanılır. Metal katalizinde ligand, katalizör yapısında veya reaksiyon ortamında katılır. Ligand kullanılarak, reaksiyonun hızı, verimi ve kimyasal seçiciliği kontrol edilebildiği gibi, asimetrik ligand kullanılarak stereoseçicilik de sağlanabilir. Metal katalizli reaksiyonlarda ligandla hızlandırılmış kataliz, lâboratuvarda ve endüstride çok önemlidir; fakat ligandla yavaşlatılmış kataliz konusunda çok az araştırma yapılmıştır.Alkenlerin osmiyum katalizli dihidroksillenmesi, ter-amin ligandlar kullanılarak ligandla hızlandırılmış veya yavaşlatılmış olarak yürütülebilir. Grignard ve organolityum reaktiflerinin bakır katalizli reaksiyonlarında reaksiyonun verimi ve kimyasal seçiciliği, ligandlı Cu(I) bileşikleri ile kontrol edilebilir.