Los complejos metálicos que llevan ligandos de carbeno N-heterocíclicos (ligandos NHC) se han utilizado con éxito en varias reacciones catalíticas. La alta estabilidad de los complejos de metal-NHC y la síntesis conveniente de precursores de catalizadores bien definidos son ventajas valiosas para aplicaciones prácticas. Se ha asumido ampliamente la fuerte unión metal-ligando y la alta estabilidad de los complejos metal-NHC en condiciones catalíticas.

Sin embargo, Un estudio reciente ha demostrado que los complejos Pd-NHC liberan fácilmente ligandos NHC en solución y generan grupos y nanopartículas de Pd. Después del primer paso de la reacción catalítica (adición oxidativa de haluro orgánico, R-X), los complejos de paladio se convierten en la especie R-Pd (NHC) -X. Asombrosamente, El acoplamiento de R-NHC que implica el ligando de NHC y el grupo orgánico R se produce fácilmente y conduce a la disociación de la estructura del ligando de NHC a la solución. El estudio experimental ha detectado la formación de nanopartículas metálicas, y una serie de pruebas ha confirmado el papel clave de las nanopartículas en la reacción catalítica. Los cálculos químicos cuánticos han encontrado una barrera de activación relativamente pequeña para el acoplamiento R-NHC, lo que hace que el proceso sea fácilmente accesible en condiciones de reacción regulares.

En efecto, El estudio ha demostrado que los ligandos de NHC se pueden liberar fácilmente en solución en forma de sales de azolio debido a los acoplamientos de H-NHC o C-NHC. Las sales de azolio, formado a partir de los ligandos NHC disociados, actúan como estabilizadores y juegan un papel importante en la estabilización de nanopartículas metálicas en solución. El estudio ha revelado un nuevo modo de funcionamiento de los sistemas Pd-NHC, donde la catálisis se rige por la labilidad del marco Pd-NHC, en lugar de su estabilidad previamente asumida.

La importancia de los hallazgos va mucho más allá de la reacción estudiada de Mizoroki-Heck. El mecanismo de varias reacciones catalíticas se puede volver a investigar para evaluar el impacto de la labilidad de los complejos de metal-NHC.