Реакции образования связей углерод-углерод и углерод-гетероатом, катализируемые переходными металлами, являются мощной и удобной стратегией современного органического синтеза.

В последние десятилетия для таких превращений научным сообществом разработана концепция динамических каталитических систем, в настоящее время называемых «коктейлем» катализаторов. Суть этого понятия заключается в том, что каталитическая система представляет собой смесь различных комплексов и частиц переходных металлов, существующих на молекулярном и наноразмерном уровнях и принимающих непосредственное участие в целевом превращении. Среди всего многообразия реакций в динамических каталитических системах особенно выделяются процессы образования связей углерод-сера, которые отличаются от остальных превращений наличием в каталитической системе специфического типа активных частиц — тиолятов металлов, появление которых обусловлено высоким сродством серы к атомам металла.

В одной из недавних работ исследователям Лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов Институту органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН удалось с помощью методов электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа визуализировать разнообразные металлсодержащие частицы, которые генерируются из единого предшественника — тиолята меди или никеля в ходе каталитических реакций образования связей углерод-сера. Разработанный подход позволил осуществить прямое наблюдение за процессами в многокомпонентных реакционных средах на микро- и наноразмерном уровнях, что дало бесценную информацию для механистических исследований жидкофазного катализа переходными металлами.

Практическая значимость изученных каталитических систем была продемонстрирована в серии реакций C−S кросс-сочетания, которые являются ключевыми стадиями в синтезе перспективных биологически активных молекул и широко используемых компонентов фармацевтических препаратов.

Работа опубликована в ASC Catalysis.

Источник: ИОХ РАН.