Каталитические системы на основе комплексов переходных металлов с N-гетероциклическими карбенами: процессы деградации комплексов и их влияние на каталитическую активность в реакциях кросс-сочетания

Проект направлен на решение проблемы деактивации каталитических систем на основе комплексов переходных металлов с N-гетероциклическими карбенами (NHC). Основное внимание уделяется исследованию процессов деградации комплексов с разрывом связи металл – NHC лиганд. Комплексы металлов с NHC-лигандами широко применяются для катализа реакций кросс-сочетания, гидрирования, окисления и др. Однако для большинства этих реакций характерна проблема снижения каталитической активности и невозможность рециклинга катализатора после однократной реализации синтеза. Лишь в недавно было показано, что проблема деактивации может быть вызвана деградацией комплексов с расщеплением связи металл – NHC. В настоящем проекте впервые будет выполнено систематическое исследование процессов деградации комплексов переходных металлов (Ni, Pd и др.) с NHC лигандами. Будут исследованы реакции гидролиза и термолиза комплексов, а также разложения в процессе типичных реакций кросс-сочетания. Ожидаемые результаты проекта – новые фундаментальные знания о химизме процессов деградации комплексов, влиянии структуры лигандов, природы и степени окисления металла на стабильность комплексов, механизмах каталитических реакций и структуре активных частиц катализатора, влиянии продуктов распада комплексов, в т.ч. наночастиц и нанокластеров металлов, на селективность катализа. Научные результаты проекта имеют важное значение для разработки селективных каталитических процессов органического синтеза на основе металлокомплексных и наноразмерных катализаторов нового поколения. Исследования будут выполнены с применением современных методов органической и физической химии, а также физического материаловедения, включая электронную микроскопию.