Хиральные комплексы Co(III) и Ni(II) как бифункциональные катализаторы реакции получения циклических карбонатов из СО2 и эпоксидов

В настоящее время в атмосферу выбрасывается огромное количество углекислого газа, что стало причиной парникового эффекта – одной из главных экологических проблем XXI века. Для решения данной проблемы была разработана “зеленая” концепция утилизации CО2, одно из направлений которой – химическое связывание с эпоксидами, что приводит к получению коммерчески важных циклических карбонатов, которые нашли свое применение в следующих отраслях промышленности: лакокрасочная промышленность, производство литий ионных батарей, парфюмерия, медицина, на их основе получают компакт-диски и т.д. Но самое важное их применение – в качестве “зеленых” растворителей, которые не оказывают на окружающую среду отрицательного влияния. Помимо этого, в рамках данной концепции с помощью реакции кинетического расщепления возможно получать и энантиомерно чистые или обогащенные циклические карбонаты и эпоксиды. Хиральные молекулы, в составе которых имеется фрагмент циклического карбоната со стереогенными центрами, а также энантиомерно чистые эпоксиды представляют большой интерес для фарминдустрии. В настоящей работе впервые были синтезированы и охарактеризованы октаэдрические стереохимически инертные комплексы Co(III) на основе ахирального о-фенилендиамина и 3,5-дитретбутилсалицилового альдегида с разными противоанионами, которые обладают хиральностью исключительно на атоме металла. Комплекс с йодид-анионом за счет своей высокой активности позволил проводить реакции получения циклических карбонатов из эпоксидов и СО2 в мягких условиях (25 оС и 1 атм. СО2). Также были получены диастереомерные комплексы Co(III) на основе хирального (1R,2R)-1,2-дитфенилэтилендиамина и салицилового альдегида, отличающиеся хиральностью на атоме металла (Λ- и Δ-изомеры). Они были протестированы в реакции получения циклических карбонатов из эпоксидов и СО2 в мягких условиях, также они были протестированы в реакции кинетического расщепления моно- и дизамещенных эпоксидов, где было показано различие в активности и эффективности диастереомерных комплексов. Для проведения реакции кинетического расщепления монозамещенных эпоксидов была разработана концептуально новая каталитическая система, образующаяся in situ, на основе энантиомерных комплексов Ni2+ и солигандов. Было показано, что данная каталитическая система является эффективной в кинетическом расщеплении оксида стирола с помощью СО2, где фактор селективности s = 11.5, что является лучшим результатом на сегодняшний день.