Cianación de Bromuros de Arilo con K4[Fe(CN)6] Catalizada por Dicloro[bis{1 – (diciclohexilfosfanil)piperidina}]el paladio, una Fuente Molecular de Nanopartículas, y las Reacciones Involucradas en los Procesos de Desactivación de Catalizadores

El dicloropaladio (1) es un C‐C altamente activo y de aplicación general catalizador de acoplamiento cruzado. Aparte de su alta actividad catalítica en reacciones Suzuki, Heck y Negishi, el compuesto 1 también convirtió eficientemente varios bromuros de arilo activados electrónicamente, no activados y desactivados, que pueden contener átomos de fluoruro, grupos trifluorometano, nitrilos, acetales, cetonas, aldehídos, éteres, ésteres, amidas, así como bromuros de arilo heterocíclicos, como piridinas y sus derivados, o tiofenos en sus respectivos nitrilos aromáticos con K4 como agente cianante en 24 h en NMP a 140 °C en presencia de catalizador de solo 0,05% mol. Los procesos de desactivación de catalizadores mostraron que el exceso de cianuro afectaba eficientemente los mecanismos moleculares e inhibía la catálisis cuando estaban involucradas nanopartículas, debido a la formación de complejos de cianuro inactivos, como 2−, 2− y 2−. Por lo tanto, la elección del agente cianante es crucial para el éxito de la reacción, ya que existe un marcado equilibrio entre la tasa de producción de cianuro, la formación eficiente del producto y el envenenamiento del catalizador. Por ejemplo, mientras que no se obtuvo formación de producto cuando se examinaron reacciones de cianación con Zn(CN)2 como agente cianante, los nitrilos aromáticos se formaron suavemente cuando se utilizó hexacianoferrato (II) en su lugar. La razón de esta sorprendente diferencia en la reactividad se debió a la mayor estabilidad del hexacianoferrato(II), que condujo a una menor tasa de producción de cianuro y, por lo tanto, impidió los procesos de desactivación de catalizadores. Esta vía fue confirmada por la detección colorimétrica de cianuros: mientras que la conversión del éster heptametílico de ácido β‐solvato‐α‐cianocobirínico en éster heptametílico de ácido dicianocobirínico indicaba que la producción de cianuro de Zn(CN)2 se producía a 25 °C en NMP, se necesitaban temperaturas de reacción >100 °C para la producción de cianuro con K4. Las investigaciones mecanicistas demuestran que las nanopartículas de paladio eran la forma catalíticamente activa del compuesto 1.

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