Olefin metatese: selektivitet og stabilitet av katalysatorer

De tradisjonelle syntetiske metodene i organisk kjemi som gir kjemikeren tilgang til karbon-karbon dobbeltbinding fører ofte til dannelse av en stor mengde kjemisk avfall; olefin metatese, derimot, er en katalytisk reaksjon som muliggjør ren dannelse av komplekse olefiner. Dessverre er stabiliteten av katalysatorene under katalyse ikke optimal. Dekomposisjon av rutheniumbaserte katalysatorer danner dårlig definerte og katalytisk-aktive rutheniumholdige forbindelser som fører til konversjon av substrat olefiner i uønskede side-produkter.

En stor del av denne avhandlingen omfatter søket etter veier som fører til formasjonen av katalytisk-aktive dekomposisjonsprodukter: et ruthenium kompleks fantes å være sentrumet i dekomposisjonsvegene og har blitt påvist å være begynnelsen til to forskjellige katalytiske sykluser som både fører til uønsket vandring av dobbeltbindelse i substratet. I tillegg, fra den samme sentrale forbindelsen olefin metatese kan aktiviteten gjenopprettes med etylen, en kjent katalysatorgift. Dette åpner muligheten for å utvikle mer robuste katalysatorer som vil gi mindre sløsing med ressurser.

Olefiner med et substituert karbon-karbon dobbeltbinding finnes i to forskjellige konfigurasjoner (isomerer): Z-isomeren, hvor de største substituentene på karbonatomene peker i den samme retningen; og E-isomeren, med substituentene i motsett retning. Tidligere utviklede olefin metatese katalysatorer med selektivitet til Z-isomeren er alle basert på Grubbs andregenerasjons katalysator.

Denne avhandlingen demonstrerer muligheten til syntese av førstegenerasjons baserte Z-selektive katalysatorer; resultatene viser at disse har en redusert evne til uønskede side-produkter og bidrar derfor til en effektiv syntese til Z-olefiner som ofte er viktig i produksjon av legemidler, miljøvennlige plantevernmidler, osv.

Personalia

Kandidaten er født og vokste opp i Nederland hvor han, etter å ha utdannet seg i fagskolen som laborant, fikk Bachelorgraden i kjemi ved Høyskolen i Leiden. Deretter begynte han å studere organisk syntese ved universitetet i Leiden; studium til Mastergraden i kjemi har vært fullført med avhandlinger om syntese av nikkel-fosfin komplekser til olefin hydrogenering, og syntese av ustabile palladium-imido komplekser.