Закрепленные металлокомплексы как гетерогенные катализаторы процессов селективного окисления и гидрирования

Цель: разработка методик и осуществление синтеза гетерогенных каталитических систем, имеющих одноатомное распределение активного компонента. Предполагается разработать методы синтеза закрепленных металлокомплексных катализаторов на основе благородных металлов с использованием модифицированных оксидных носителей (таких, как аминопропил-функционализированный силикагель) и органических полимеров (функционализированная меррифилдова резина) и в дальнейшем использовать полученные системы в реакциях гетерогенного гидрирования и окисления, установить влияние носителя на величину кластера и стабильность катализатора. Предложен подход к ядерной гиперполяризации с использованием параводорода, в результате которого возможно поляризовать молекулу, не участвующую в реакции гидрирования (SABRE). Однако указанный подход реализован только для гомогенных систем с использованием комплексных соединений Rh (I) и Ir (I). Поскольку реакция SABRE может найти широкое применение в медицине для решения диагностических задач, при наличии быстрого и эффективного способа отделения катализатора от реакционной смеси возникает необходимость получения гетерогенных катализаторов, имеющих сходный механизм действия с гомогенными катализаторами в реакции SABRE. Одним из способов решения указанной задачи является закрепление гомогенного катализатора на матрице твердого носителя. Разработаны методики и осуществлены синтез гомогенных катализаторов SABRE на основе иридия ([Ir(IMes)H₂(py)₂)]Cl) и исследование возможности прививания указанных комплексов на различные носители (модифицированные силикагель, меррифилдову резину и др.). Получены гомогенные комплексы иридия с различным лигандным окружением, и проведена их иммобилизация на различные типы носителей. Синтезирован гетерогенный катализатор на основе иридия с одноцентровым распределением активного компонента, способный к активации молекулярного водорода, что позволило выполнить перенос поляризации на лабильный лиганд (пиридин) при использовании параводорода. Впервые в мировой практике осуществлен перенос поляризации с ядер ¹H на ядра ¹⁵N с использованием гетерогенного иридиевого катализатора.