Трансформация оксида углерода(IV) на комплексах непереходных металлов с редокс-активными дииминовыми лигандами

Глобальными проблемами нашего общества являются изменение климата под влиянием парниковых газов, главным образом углекислого, а также истощение запасов ископаемого топлива. Поэтому улавливание и использование углекислого газа в качестве доступного источника химического сырья является важнейшей научной задачей. Поскольку молекула CO2 является термодинамически стабильной, проблема активации CO2 с целью последующей переработки в ценное химическое сырье и жидкое топливо является в настоящий момент чрезвычайно актуальной. При этом большинство публикаций на данную тему посвящены поиску эффективных катализаторов восстановления CO2 в муравьиную кислоту и метанол в присутствии производных родия, рутения, иридия, палладия, никеля, золота и др. с фосфиновыми, C,C-хелатирующими, N,N-хелатирующими и пинцерными лигандами.При выполнении данного проекта мы впервые предлагаем использовать для активации молекулы CO2 коммерчески доступные комплексы непереходных металлов 2 и 13 групп с редокс-активными аценафтен-1,2-дииминовыми лигандами, что позволит получать ценные органические продукты без привлечения энергозатратных и дорогостоящих методов, таких как катализ на комплексах благородных металлов, электрохимическое восстановление или переработка сырья в условиях высоких температур и давлений. При этом впервые активацию молекулы оксида углерода(IV) предлагается осуществить за счет ее предварительного химического связывания комплексами непереходных металлов по типу циклоприсоединения. Это наиболее интересный с точки зрения перспектив «кооперативный» механизм связывания с участием одновременно как атома металла, так и лиганда. Примеров циклоприсоединения CO2 к комплексам переходных металлов к настоящему времени известно около десяти, в то время как примеры циклоприсоединения к комплексам металлов главных подгрупп отсутствуют вовсе. Однако авторами проекта уже получены предварительные результаты по обратимому связыванию CO2 биядерным комплексом алюминия, содержащим связь металл–металл и аценафтен-1,2-дииминовый лиганд.На начальном этапе выполнения проекта предполагается получение аддуктов CO2 с металлокомплексами на основе пространственно-загруженных аценафтен-1,2-дииминовых лигандов различного строения, поскольку регулирование объёма загруженности координационной сферы металла позволит формировать направление и способ связывания CO2. Кроме того, планируется использование как моноядерных (амидных, гидридных, алкильных), так и биядерных комплексов, содержащих связи металл–металл.На следующих этапах выполнения проекта планируется исследовать реакционную способность полученных аддуктов по отношению к окисям алкенов, силанам, боранам, гидридам металлов и др. субстратам, а также реализовать каталитические превращения диоксида углерода в ценные органические продукты на комплексах металлов 2-й и 13-й групп.