La hidroformilación reductiva de alquenos en un solo recipiente proporciona un método sencillo y económico para la síntesis de alcoholes homólogos de un solo carbono. Sin embargo, la reacción catalizada por un catalizador heterogéneo estable y eficiente ha sido poco explorada.

Para abordar el problema, investigadores del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao de la Academia de Ciencias de China han desarrollado un sitio Ru trinuclear confinado en polímeros orgánicos porosos incorporados en fosfina para la síntesis directa de alcoholes a partir de la hidroformilación reductora de alquenos. Su estudio fue publicado en ACS Catalysis el 12 de marzo.

Los investigadores construyeron un polímero orgánico poroso (POP) estable en banco incorporando un ligando de monofosfina específico en el andamio, que sirve como ligando sólido y soporte para preparar un catalizador de Ru heterogéneo para la hidroformilación reductiva en un solo recipiente.

El ligando de monofosfina ayuda a estabilizar los sitios de Ru trinucleares dispersos atómicamente en POP, lo que da como resultado un catalizador de Ru heterogéneo con un rendimiento catalítico comparable a su contraparte homogénea en las mismas condiciones. El catalizador podría separarse fácilmente para su reutilización sucesiva sin una pérdida significativa de actividad y selectividad.

Además, se desarrolló una estrategia de temperatura programada de dos etapas para mejorar en gran medida la selectividad a los alcoholes lineales, que es ampliamente aplicable a olefinas terminales, internas y funcionalizadas.

En esta estrategia, la olefina se convirtió en el aldehído lineal correspondiente a una temperatura de reacción relativamente más baja y al mismo tiempo se minimizaron las reacciones secundarias de isomerización e hidrogenación, asegurando así la producción de alcohol lineal en la segunda etapa con alta eficiencia y excelente selectividad.

En condiciones de reacción óptimas, la hidroformilación reductora de 1-hexeno como reacción modelo se completó por completo junto con una selectividad para 1-hexanol de hasta el 95 % y una proporción de alcohol lineal a ramificado de hasta 30.

Este trabajo representa un avance significativo en el desarrollo de catalizadores heterogéneos para la síntesis directa de alcoholes lineales a partir de alquenos ampliamente disponibles.