L'idroformilazione riduttiva degli alcheni in un unico vaso fornisce un metodo semplice ed economico per la sintesi di alcoli omologhi a carbonio singolo. Tuttavia, la reazione catalizzata da un catalizzatore eterogeneo stabile ed efficiente è stata poco esplorata.

Per affrontare il problema, i ricercatori dell’Istituto di bioenergia e tecnologia dei bioprocessi di Qingdao dell’Accademia cinese delle scienze hanno sviluppato un sito Ru trinucleare confinato in polimeri organici porosi incorporati in fosfina per la sintesi diretta di alcoli dall’idroformilazione riduttiva degli alcheni. Il loro studio è stato pubblicato su ACS Catalysis il 12 marzo.

I ricercatori hanno costruito un polimero organico poroso (POP) stabile al banco incorporando uno specifico ligando monofosfinico nello scaffold, che funge sia da ligando solido che da supporto per preparare un catalizzatore eterogeneo di Ru per l'idroformilazione riduttiva in un unico vaso.

Il ligando monofosfina aiuta a stabilizzare i siti Ru trinucleari dispersi atomicamente sul POP, risultando in un catalizzatore Ru eterogeneo con prestazioni catalitiche paragonabili alla sua controparte omogenea nelle stesse condizioni. Il catalizzatore potrebbe essere facilmente separato per il successivo riutilizzo senza una significativa perdita di attività e selettività.

Inoltre, è stata sviluppata una strategia a temperatura programmata in due fasi per migliorare notevolmente la selettività verso gli alcoli lineari, che è ampiamente applicabile alle olefine terminali, interne e funzionalizzate.

In questa strategia, l'olefina è stata convertita nella corrispondente aldeide lineare a una temperatura di reazione relativamente più bassa riducendo al minimo le reazioni collaterali di isomerizzazione e idrogenazione, garantendo così la produzione di alcol lineare nel secondo stadio con elevata efficienza ed eccellente selettività.

In condizioni di reazione ottimali, l'idroformilazione riduttiva dell'1-esene come reazione modello è stata completamente completata insieme a una selettività verso 1-esanolo fino al 95% e un rapporto alcolico lineare/ramificato fino a 30.

Questo lavoro rappresenta un progresso significativo nello sviluppo di catalizzatori eterogenei per la sintesi diretta di alcoli lineari da alcheni ampiamente disponibili.