Design of Cooperating Ligands for CH Activation in Direct Arylations of Arenes

Abstract

The arylation of arenes is an important reaction in synthesis, both first principles and late stage. Traditionally, this reaction is carried out through the coupling of an aryl halide and an organometallic derivative. Through the application of C–H activation in homogeneous catalysis, a greener alternative to the traditional reactions is found. Instead of an organometallic compound, the hydrocarbon is reacted directly with the aryl halide. To facilitate the reaction of the generally inert C–H bond on a Pd centre, Metal-Ligand Cooperation is required. The research group has focused mainly on the [2,2’-bipyridin]-6(1H)-one ligand. In this work we synthesize a new ligand that outperforms the previously used one in both rate and selectivity. Metallic complexes with this new ligand were synthesized and stochiometric experiments were carried out as a preliminary mechanistic study.

La reacción de arilación de arenos es importante en la síntesis, tanto en sus primeras etapas como en las últimas. Tradicionalmente, esta reacción se lleva a cabo mediante el acoplamiento de un haluro de arilo y un derivado organometálico. Utilizando como estrategia la activación C–H en catálisis homogénea se obtiene una alternativa más verde. En lugar de un derivado organometálico el hidrocarburo se hace reaccionar directamente con el haluro de arilo. Para facilitar la reacción del enlace C–H, generalmente inerte, en el centro de Pd se requiere Cooperación Metal Ligando. El grupo de investigación se ha centrado principalmente en el ligando [2,2’-bipiridin]- 6(1H)-ona. En este trabajo hemos sintetizado un nuevo ligando que supera al utilizado anteriormente tanto en velocidad como selectividad. Se han sintetizado complejos metálicos con este nuevo ligando y se han realizado experimentos estequiométricos como estudio mecanístico preliminar.