Acceleration Effect of Bases on Mn Pincer Complex-Catalyzed CO2 Hydroboration

化学 硼氢化 钳子运动 位阻效应 催化作用 氢化物 配体(生物化学) 钳形配体 离子键合 分子 立体化学 吡啶 接受者 主组元素 药物化学 金属 结晶学 过渡金属 有机化学 离子 受体 物理 生物化学 凝聚态物理
作者
Zixing Jia,Longfei Li,Xuewen Zhang,Kan Yang,Huidong Li,Yaoming Xie,Henry F. Schaefer
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:61 (9): 3970-3980 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.1c03614
摘要

Herein, we report a comprehensive study of CO2 hydroboration catalyzed by Mn pincer complexes. The traditional metal-ligand cooperation (MLC) mechanism based on the H-Mn-N-Bpin pincer complex is not viable due to the competing abstraction of the Bpin group from the H-Mn-N-Bpin complex by NaOtBu. Instead, we propose an ionic mechanism based on the H-Mn-N-Na species with a low energy span (22.5 kcal/mol) and unveil the acceleration effect of bases. The X groups in the H-Mn-N-X catalyst models are further modulated, and the steric hindrance and H→B donor-acceptor interactions of the X group increase the energy barrier of the hydride transfer. The hydrogen bond and electrostatic interactions of the X group can accelerate the hydride transfer to HCOOBpin and HCHO molecules except for the nonpolar CO2 molecule. Based on these discoveries, we designed a pyridine-based Mn pincer catalyst system, which could achieve CO2 hydroboration in low-temperature and base-free conditions through a metal-ligand cooperation mechanism.

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