SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un nuevo sistema catalítico para la oxidación de alcoholes a los correspondientes aldehidos o cetonas de forma selectiva, utilizando oxígeno molecular como oxidante. La invención puede ser de utilidad para mejorar la eficacia y disminuir el impacto ambiental de todos los procesos químicos que implican la oxidación selectiva de alcoholes, lo que incluye tanto la producción de intermedios en gran escala en el sector químico, como la síntesis de fármacos en el sector farmacéutico.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La oxidación de alcoholes a sus correspondientes aldehidos, cetonas o ácidos carboxílicos de forma selectiva es una de las operaciones más comunes en la síntesis química, tanto en la industria como en el laboratorio. Tradicionalmente, este tipo de transformaciones se llevan a cabo en disolventes halogenados y empleando compuestos de metales pesados como reactivos en cantidades estequiométricas. La aplicación de estos métodos en la industria genera grandes cantidades de subproductos tóxicos y altamente nocivos tanto para el ser humano como para el medio ambiente, por lo que exigen un posterior tratamiento para eliminar los contaminantes generados que encarece los procesos de manera notable. Durante las tres últimas décadas, ha aumentado considerablemente el interés por desarrollar nuevos sistemas catalíticos que permitan realizar este tipo de transformaciones de manera más respetuosa con el medio ambiente. En la actualidad, la comunidad científica ha puesto sus miras en el desarrollo de nuevos catalizadores de paladio capaces de oxidar alcoholes usando oxígeno molecular como único agente oxidante, u oxidación aeróbica de alcoholes (Esquema 1). OH O

catalizador

R— C— H + 1/2 0 ₂ R— C— - H

H

Esquema 1

Como oxidante, el oxígeno no solo permite reducir costos al eliminar la necesidad de procesar los subproductos, sino que resulta ventajoso por su disponibilidad inmediata a bajo costo (si se usa puro) o sin costo alguno si se emplea en forma de aire. Sin embargo, la realización de estos procesos no es sencilla en la práctica, ya que es difícil controlar la reactividad y selectividad del oxígeno. Los compuestos de paladio son bien conocidos por su capacidad para efectuar diversos tipos de oxidaciones con oxígeno molecular, algunos de los cuales tienen gran importancia en la industria, como la síntesis del acetaldehído a partir del etileno (Proceso Wacker). La oxidación aeróbica de alcoholes con catalizadores homogéneos de paladio ha sido objeto del interés de numerosos grupos, y se ha revisado en varias ocasiones (S. S. Stahl, Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 3400; J. Muzart, Tetmhedron 2003, 59, 5789; Schultz, M. S. Sigman, Tetrahedron 2006, 62, 8227). Uemura el al. (J. Org. Chem. 1999, 64, 6750) publicó un nuevo sistema catalítico compuesto por Pd(OAc) ₂ /piridma/tamices moleculares (molecular sieves, MS). Este nuevo sistema es capaz de oxidar una gran variedad de alcoholes primarios y secundarios con buenos rendimientos, además la presencia de MS acelera la oxidación ya que descompone el H ₂ 0 ₂ generado en H ₂ 0 y 0 ₂ . En 2000 Sheldon el al. (Science 2000, 287, 1636) modificó el catalizador de acetato de paladio añadiéndole un ligando soluble en agua derivado de la fenantrolina (1). Este sistema es uno de los que han mostrado una mayor actividad catalítica hasta la fecha, si bien requiere el uso de elevadas presiones de aire (hasta 30 bar). Otros autores han contribuido al desarrollo de catalizadores con estructuras bien definidas, susceptibles de optimización racional, los cuales se muestran a continuación. De manera simultánea, Sigman et al. (J. Am. Chem. Soc 2001, 123, 7475) y Stoltz et al. (J. Am. Chem. Soc. 2001, 123,1125; World Patent WO 02072514, 19/09/2002) informaron en 2001 que la combinación de (-)-esparteína con sales de Pd" facilita la resolución de alcoholes racémicos (2). La eficacia de estos catalizadores permite llevar a cabo algunas de estas reacciones con aire en lugar de oxígeno. En este sentido destacan también los complejos de acetato o pivalato de paladio con ligandos de tipo carbeno heterocíclico, descritos por Sigman en 2004 (3), los cuales se encuentran entre los escasos catalizadores que a temperatura y presión ambientales oxidan alcoholes con aire y no oxígeno (M. J. Schultz, S. S. Hatnilton, D. R. Jensen, M. S. Sigman. J. Org. Che ., 2005, 70, 3343). Con posterioridad, se han descrito otros catalizadores homogéneos de paladio para la oxidación de alcoholes, Entre ellos, se puede citar el complejo binuclear de paladio con ligandos neocuproína (4), desarrollado por Waymouth et al. (Organotnetallics, 2007, 56, 5447), el cual se caracteriza por su elevada actividad catalítica, si bien ésta se ve comprometida por su relativamente rápida desactivación, o los complejos de tipo metalaciclo de Mobcrg (5) (S. Paavola, K. Zetterberg, T. Privalov, I. Csóregh, C. Moberg, Adv. Synth. & Catai, 2004, 346, 237). Una patente muy reciente de Sigman describe un nuevo tipo de catalizador que contiene ligandos de tipo heterocíclico (quinolina-isoxazol) (M. S. Sigman, B. W. Michel, US Patent US201 1 0054 76. 03/03/201 1).

El diseño de los catalizadores anteriores se ajusta en casi todos los casos a las ideas actuales acerca del mecanismo de esta reacción (S. S. Stahl, J. L. Thorman, R. C. Nelson, M. A. Kozee. J. Am. Chem. Soc, 2001, 123, 7188; R. M. Trend B. M. Stoltz. J, Am. Chem. Soc, 2004, 126, 4482; M. S. Sigman, D. R. Jensen. Acc. Chem. Res., 2006, 39, 221), según las cuales éstos deben disponer de tres elementos esenciales: 1) Uno o más Hgandos lábiles, cuya disociación permita generar una vacante de coordinación que quedará disponible para la coordinación del sustrato (el alcohol).

2) Una base interna, por lo general un ligando carboxilato, más frecuentemente acetato, que actúa como transportador de protones.

3) Un ligando suficientemente donador para estabilizar al catalizador en su forma reducida e impedir que éste se agregue en partículas inactivas de paladio metálico.

Así, el catalizador más sencillo, el acetato de paladio, reúne las condiciones (1) y (2), por lo que para transformarlo en un catalizador activo es necesario añadir algún tipo de ligando estabilizante: esto se logra con las combinaciones de acetato de paladio en disolventes donadores que se mencionan al principio. En otros casos, por ejemplo los complejos de (-)-esparteína con PdCl ₂ del tipo 2, no se cumple el segundo criterio; en este caso es necesario añadir un exceso del ligando, que desempeña un papel esencial como base. A pesar de que los complejos con ligandos carbeno de tipo 3 cumplen aparentemente con todos los requisitos, para que alcancen su actividad máxima necesitan la presencia de un exceso del ácido carboxílico, el cual facilita la formación de vacantes de coordinación (criterio 3). En resumidas cuentas, casi todos los catalizadores descritos hasta la fecha requieren la presencia de aditivos, que pueden ser de tipo básico (que actúan como bases propiamente dichas o como ligandos) o ácido. También es frecuente la adición de tamices moleculares, cuya función es objeto de debate (B. A. Steinhoff, A. E. King, S. S. Stahl. J. Org. Chem., 2006, 71, 1861). Una de las escasas excepciones a este principio es el sistema catalítico compuesto por el catalizador 4, el cual alcanza niveles de actividad elevados pero es inestable, desactivándose con rapidez a través de la formación del complejo 6 (Esquema 2).

Esquema 2

El complejo 6 es catalíticamente inerte, probablemente porque el ligando tridentado impide la generación de posiciones de coordinación vacantes (condición 1). Sin embargo, la formación de un ligando de tipo fenantrolina-carboxilato presenta un considerable interés, ya que esta unidad presenta en sí misma el potencial adecuado para cumplir las condiciones (2) y (3). Muy recientemente, se lia informado de que la combinación de ligandos aniónicos como el piridíncarboxilato (Pyca), piridina-2- alcóxido o sus derivados con el acetato de paíadio genera un sistema catalítico para la oxidación de alcoholes que es muy activo en presencia de acetato de tetrabutialmonio (D. S. Bailie, G. M. A. Clendenning, L. McNamee, M. J. Muldoon. Chem. Comtmm., 2010, 46, 7238). La naturaleza de la especie activa en estos sistemas es desconocida. Por otra parte, es sabido que dichos ligandos piridin-carboxilato o piridin-alcóxido tienden a formar complejos bis-ligando de tipo [Pd(L-0)2], los cuales son catalíticamente inactivos (G. M. Lobmaier, G. D. Frey, R. D. Dewhurst, E. Herdtweck, W. A. Herrmann. Organometallics, 2007, 26, 6290).

Aunque no se han descrito catalizadores de oxidación bien definidos que contengan los ligandos anteriormente mencionados, se conocen complejos alquílicos estables que contienen ligandos 2-piridincarboxilato (Pyca) que presentan la estmctura general 7 (Esquema 3). No existen precedentes sobre el uso de estos compuestos como catalizadores de oxidación. Estos complejos se han preparado por intercambio del ligando aniónico Pyca o uno de sus derivados (en forma de sal alcalina o de talio) con precursores adecuados, tales como monoalquilcomplejos del tipo Pd(R)(X')(L) ₂ , donde R es metilo o fenilo, X' es un haluro y L es una fosfína, piiidina o uno de sus derivados (método 1 ) (H. Jin, K. J. Cavell, B. W. Skelton A. H. White. J. Chem. Soc. Dalton Tra ., 1995, 2159; J. L. Hoare, K. J. Cavell, R. Hecker, B.W. Skelton, A. H. White, /. Chem. Soc, Dalton Trans., 1996, 2197)); o [PdMe (μ-0)(Ι )], donde L es un carbeno heterocíclico (NHC), en particular l ,3-dimethylimidazolin-2-ildeno (método 2) (M. J. Green, . J. Cavell, B. W. Skelton, A. H. White J. Organomet. Chem. 1998, 554, 175). Estos métodos presentan el inconveniente de que limitan la naturaleza del ligando L a los ligandos fuertes capaces de estabilizar dichos precursores, tales como fosfinas, piridinas o carbenos heterocíclicos. El método 3 parte del precursor lábil y presenta la ventaja de que permite sintetizar complejos con diferentes ligandos L, incluyendo la piridina y sus derivados.

[Pd(R)(Pyca)(L)]

Método 1:

Método 2:

Método 3:

L = fosfina, Py ó un derivado

R = Me ó Ph

R' y R" = ambos H, H y 6-Me, H y 4-N0 ₂ , ó 6-Me y 4-N0 ₂ X' = haluro

pyca = 2-piridincarboxilato o un derivado

M = metal alcalino ó talio

Esquema 3 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Breve descripción de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo, caracterizado porque dicho catalizador homogéneo es un complejo de paladio de fórmula I, o un dímero de éste de fórmula II

I II

donde:

D-(E)„-X es un ligando de naturaleza bidentada y monoaniónico, donde D es un grupo donador de un par de electrones de tipo dativo, X es un grupo donador covalentc no dativo que porta carga aniónica, E es un grupo espaciador y n es un valor seleccionado del grupo que consiste en 0 y 1 ;

R ^c es un ligando aniónico dador de 2 electrones que se enlaza al metal a través de un único enlace de tipo σ y se selecciona del grupo que consiste en alquilo, arilo, alcóxido, fenóxido, acilo e iminoacilo; y

L es un ligando dador de dos electrones neutro que se selecciona del grupo que consiste en una base nitrogenada heterocíclica, un derivado de fósforo III, una base nitrogenada acíclica y un carbeno heterocíclico.

Estos complejos de paladio se caracterizan porque presentan en una misma molécula los elementos básicos para su funcionamiento como catalizador. En consecuencia, los complejos de paladio I o II de la presente invención se pueden utilizar como catalizadores en reacciones de oxidación aeróbica de alcoholes sin necesidad de utilizar otros aditivos. Así mismo, también es objeto de esta invención un nuevo complejo de paladio de fórmula I, o un dímero de éste de fórmula II, tal como se describen en esta solicitud de patente.

Finalmente, la presente invención también proporciona nuevos procedimientos para la obtención de los complejos de paladio de fórmula I o II. Estos procedimientos permiten obtener una mayor variedad de compuestos minimizando el uso de reactivos o sales tóxicas.

Descripción detallada de la invención

En la presente solicitud de patente, a no ser que se indique específicamente lo contrario, se entiende por "grupo alquilo" un radical orgánico cuya posición de valencia abierta se encuentra en un átomo de carbono que no forma parte de un sistema aiomático, y es una cadena hidrocarbonada de 1 a 40 átomos de carbono, que puede ser lineal o ramificada. El grupo alquilo puede estar sustituido o no.

Adicionalmente, en la presente solicitud de patente, a no ser que se indique específicamente lo contrario, se entiende por "grupo arilo" un radical orgánico cuya posición de valencia abierta se encuentra en un átomo de carbono que forma parte de un sistema aromático, y es un grupo carbocíclico aromático con un único anillo, por ejemplo fenilo, múltiples anillos, por ejemplo bifenilo, o múltiples anillos condensados donde al menos uno de ellos es aromático, por ejemplo 1,2,3,4- tetrahidronaftilo, 1-naftilo, 2-naftilo. El grupo arilo puede estar sustituido o no.

Adicionalmente, en la presente solicitud de patente, a no ser que se indique específicamente lo contrario, se entiende por "grupo alcóxido" un radical orgánico cuya posición de valencia abierta se encuentra en un átomo de oxígeno, y está formado por dicho átomo de oxígeno unido a un alquilo que es una cadena hidrocarbonada de 1 a 40 átomos de carbono, que puede ser lineal o ramificada. El grupo alcóxido puede estar sustituido o no. Adicionalmente, en la presente solicitud de patente, a no ser que se indique específicamente lo contrario, se entiende por "grupo fenóxido" un radical orgánico cuya posición de valencia abierta se encuentra en un átomo de oxígeno, y está formado por dicho átomo de oxigeno unido a un anillo aromático de 6 átomos de carbono. El grupo fenóxido puede estar sustituido o no.

Adicionalmente, en la presente solicitud de patente, a no ser que se indique específicamente lo contrario, se entiende por "grupo acilo" un radical orgánico de fórmula— C(=0)R cuya posición de valencia abierta se encuentra en un átomo de carbono, y está formado por un grupo carbonilo y un grupo R, donde R es alquilo o arilo, estando los grupos alquilo y arilo definidos en los párrafos anteriores.

Adicionalmente, en la presente solicitud de patente, a no ser que se indique específicamente lo contrario, se entiende por "grupo iminoacilo" un radical orgánico de fórmula -C(=NR')R", cuya posición de valencia abierta se encuentra en un átomo de carbono, y donde R' y R" son, independientemente, hidrogeno, alquilo o arilo, estando los grupos alquilo y arilo definidos en los párrafos anteriores.

En un primer aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo, caracterizado porque dicho catalizador homogéneo es un complejo de paladio de fórmula I, o un

II

donde:

D-(E)„-X es un ligando de naturaleza bidentada y rnonoaniónica, donde D es un grupo donador de un par de electrones de tipo dativo, X es un grupo donador covalente no dativo que porta carga aniónica, E es un grupo espaciador y n es un valor seleccionado del grupo que consiste en 0 y 1 ;

R" es un ligando aniónico dador de 2 electrones que se enlaza al metal a través de un único enlace de tipo g que se selecciona del grupo que consiste en alquilo, arilo, alcóxido, fenóxido, acilo e iminoacüo; y

L es un ligando dador de dos electrones neutro que se selecciona dentro del grupo que consiste en una base nitrogenada heterocíclica, un derivado de fósforo III, una base nitrogenada acíclica y un carbeno heterocíclico.

En el complejo de fórmula I, la cuarta posición de coordinación del Pd se encuentra satisfecha por un ligando secundario L. En el complejo de fórmula II, dos fragmentos moleculares idénticos se asocian por medio de una interacción covalente que enlaza cada átomo de paladio con el grupo donador X que pertenece a la unidad vecina.

Así, los complejos de paladio de fórmula I o II de la presente invención presentan los elementos básicos para su funcionamiento como catalizadores de la oxidación aeróbica de alcoholes:

- Un ligando quelante bidentado de fórmula D-(E) _n -X que permite estabilizar el complejo frente a la agregación del paladio a través del grupo donador D, además de funcionar como base interna, especialmente cuando este fragmento es un grupo carboxilato.

Un ligando auxiliar L que permite estabilizar el complejo de paladio de fórmula I. Este ligando, más lábil que el resto, puede disociarse fácilmente dejando una posición de coordinación disponible. En los complejos de tipo II, la interacción secundaria de cada átomo de Pd con el grupo X de la unidad vecina es también lábil, desempeñando una función análoga a la del ligando L en I.

- Un grupo R° que permite estabilizar la forma precursora del catalizador, evitando la formación de especies inactivas. En una realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L puede ser un ligando seleccionado dentro del grupo que consiste en piridina, imidazol, oxazol, tiazol, pirazol, isoxazol, isotiazol, fosfina, fosfito, fosfonito, fosfinito, amina acíclica, imina, nitrilo, un carbeno heterocíclico y un derivado de uno cualquiera de éstos.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L puede ser una base nitrogenada heterocíclica seleccionada dentro del grupo que consiste en una piridina de fórmula Ll , un imidazol de fórmula L2, un oxazol de fórmula L2, un tiazol de fórmula L2, un pirazol de fórmula L3, un isoxazol de fórmula L3 y un isotiazol

L1 L2 L3 donde R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ y R ⁵ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, hidróxido, halógeno, alcóxido, -C0 ₂ R\ -NR'R", -SR', -SOR', -S0 ₂ R\ -N0 ₂ y -CN, donde R' y R" son independientemente H, alquilo o arilo; y Z se selecciona del grupo que consiste en oxígeno, azufre y N-R' ", donde R'" es un hidrógeno, alquilo, arilo, alcóxido o -NR'R", donde R' y R" son independientemente H, alquilo o arilo.

Preferentemente, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L es una piridina de fórmula Ll tal como se describe en el párrafo anterior. En una realización aún más preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L es una piridina de fórmula Ll, donde R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ y R ⁵ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo y -CN; siendo especialmente preferido que L sea piridina, 2,4-dimetilpiridina, 4-cianopiridina o 4- dimetilaminopiridina.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L puede ser seleccionado dentro del grupo que consiste en una fosfína de fórmula AAl, un fosfito de fórmula AA2 un fosfonito de fórmula AA3 y un fosfinito de fórmula AA4,

R ⁶ R60 R ⁶ 0 R ⁶ 0

R7~ _P: _^ R70-P:-,- R70-P:-^ R ⁷ - :→- R ⁸ R ⁸ 0 R ⁸ R ⁸

AA1 AA2 AA3 AA4

donde R ⁶ , R ⁷ y R ⁸ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en alquilo y arilo.

Preferentemente, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxigeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L es una fosfína de fórmula AAl tal como se describe en el párrafo anterior.

En una realización aún más preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L es una fosfína de fórmula AAl , donde R ⁶ , R ⁷ y R ⁸ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en alquilo o fenilo; siendo especialmente preferido que L sea trifenilfosfina o trimetilfosfína. En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L puede ser un nitrilo de fórmula AB,

R9-C≡N→

AB

donde R ⁹ se selecciona del grupo que consiste en alquilo y arilo.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L puede ser una amina de fórmula AC,

R10 R12

AC

donde R ¹⁰ , R ^{1 1} , R ¹² se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, hidróxido, alquilo y arilo.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L puede ser una imina de fórmula AD,

AD

donde R ¹³ se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, hidróxido, alquilo y arilo; y R ¹⁴ , R ¹⁵ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, alcóxido y -NR'R", donde R' y R" son independientemente H, alquilo o arilo. En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque L puede ser un carbeno heterocíclico de fórmula AE,

AE

donde R ¹⁶ , R ¹⁹ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en alquilo y arilo; y R ¹⁷ y R ¹⁸ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo y halógeno; siendo especialmente preferido que R ¹⁶ y R ¹⁹ sean 2,2-diisopropilfenilo, y R ¹⁷ y R ¹⁸ sean hidrógeno.

En otra realización preferida adicional, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R° puede ser un alquilo de 1 a 20 átomos de carbono, lineal o ramificado, sustituido con al menos un grupo arilo, estando dicho arilo definido tal como se ha indicado al inicio de la descripción detallada de la invención.

Preferentemente, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fómiula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R° puede ser un alquilo de 3 a 20 átomos de carbono, ramificado y sustituido con un arilo que comprende un único anillo aromático; siendo especialmente preferido que R ⁿ sea - CH ₂ CMe ₂ Ph.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de υη catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R° puede ser un alquilo sustituido de fórmula -CH2Si(R' ^v )3, donde R ^1V se selecciona del grupo que consiste en alquilo y arilo, estando dichos grupos alquilo y arilo definidos tal como se ha indicado al inicio de la descripción detallada de la invención. Preferentemente, R° es un alquilo sustituido de fórmula -CH ₂ SiMe ₃ .

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R° puede ser un arilo que comprende un único anillo aromático.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R" puede ser un alcóxido de fórmula -OR ²⁰ , donde R ²⁰ es un alquilo de 1 a 20 átomos de carbono, lineal o ramificado, sustituido con al menos un grupo arilo, estando dicho arilo definido tal como se ha indicado al inicio de la descripción detallada de la invención.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R° puede ser un fenóxido de fórmula -O-R ²¹ , donde R ²¹ es fenilo o un derivado de fenilo que comprende al menos un sustituyente alquilo, estando dicho alquilo definido tal como se ha indicado al inicio de la descripción detallada de la invención.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R ^CT es un acilo de fórmula -C(=0)R ²² o un iminoaciío de fórmula -C(=NR ²² )R ²³ , donde R ²² y R ²³ se pueden seleccionar independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo de 1 a 20 átomos de carbono, lineal o ramificado, sustituido con al menos un grapo arilo, estando dicho arilo definido tal como se ha indicado al inicio de la descripción detallada de la invención; y arilo que comprende un único anillo aromático.

En otra realización preferida adicional, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en la presente invención, se caracteriza porque D puede seleccionarse del grupo que consiste en un grupo heterocíclico nitrogenado, un imidoílo y un fragmento carbeno heterocíclico. Preferentemente, D es un grupo heterocíclico nitrogenado o un imidoílo.

En una realización aún más preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque D es un grupo heterocíclico nitrogenado que puede seleccionarse del grupo que consiste en 2-piridilo de fórmula DI, 2-piridacilo de fórmula D2, 5-oxazolilo de fórmula D3, 5-tiazolilo de fórmula D3, 5-imidazolilo de fórmula D3, 2-oxazolilo de fórmula D4, 2-tiazolilo de fórmula D4 y 2-imidazolilo de fórmula D4,

D1 D2 D3 D4 donde R , R R y R se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, hidróxido, halógeno, alcóxido, -C0 ₂ R', -NR'R", -SR', - SOR', -S0 ₂ R\ -N0 ₂ y -CN, donde R' y R" son independientemente H, alquilo o arilo; y Z se selecciona del grupo que consiste en oxígeno, azufre y N-R'", donde R' " es un hidrógeno, alquilo, arilo, alcóxido o -NR'R", donde R' y R" son independientemente H, alquilo o arilo; o

donde R ²⁴ , R ²⁵ R ²⁶ y R ²⁷ se caracterizan porque dos de estos sustituyentes forman un anillo aromático de entre 6 y 10 átomos de carbono, siendo el resto de sustituyentes igual a hidrógeno. Preferentemente, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque D es un grupo 2-piridilo de fórmula DI tal como se describe en el párrafo anterior.

En una realización especialmente preferida, D es un grupo 2-piridilo de fórmula DI , donde un sustituyente seleccionado del grupo que comprende R ²⁴ , R ²⁵ R ²⁶ y R ²⁷ es alquilo o halógeno siendo el resto de sustituyentes hidrógeno; o dos de estos sustituyentes colindantes entre sí forman un anillo aromático de entre 6 y 10 átomos de carbono, siendo los otros dos sustituyentes igual a hidrógeno.

En otra realización especialmente preferida, D es un grupo 2-piridilo de fórmula DI , donde R ²⁵ , R ²⁶ , R ²⁷ son hidrógeno y R ²⁴ se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno, metilo y bromo; o R ²⁶ , R ²⁷ son hidrógeno, y R ²⁴ y R ^2S forman un anillo aromático de 6 miembros.

En otra realización aún más preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fónnula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque D es un iniidoilo de fórmula D5,

R28

D5

donde R ²⁸ y R ²⁹ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, alcóxido y -NR'R"; donde R' y R" se seleccionan entre H, alquilo y arilo.

En otra realización aún más preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fónnula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque D es un carbeno heterocíclico de fórmula D6,

D6

donde R ³⁰ , R ³¹ y R ³² se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo y halógeno. En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque X se puede seleccionar del grupo que consiste en un carboxiiato de fórmula XI , un κ- 0-carboxamidato de fórmula X2, un /r-N-carboxamidato de fórmula X3, un imidinato de fórmula X4, un sulfonato de fórmula X5, un alcóxido de fórmula X6 y un amiduro de fórmula X7,

X1 X2 X3 X4 X5 X6

donde R y R se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, alcóxido y -NR'R", donde R' y R" se seleccionan independientemente del grupo que consiste en I-I, alquilo y arilo.

Preferentemente, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque X es un grupo donador covalente no dativo que porta carga aniónica que se puede seleccionar del grupo que consiste en carboxiiato de fórmula XI y sulfonato de fórmula X5 tal como se describen en el párrafo anterior, es decir un carboxiiato -COO: , o un sulfonato -S0 ₂ -0:\ En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque n es igual a uno, y el espaciador E se puede seleccionar del gmpo que consiste en metileno de fórmula El, sillileno de fórmula E2 y fenileno de fórmula E3,

E1 E2 E3

donde R , R , R y R se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, hidróxido, halógeno, alcóxido, -CO2R', -NR'R", -SR', -SOR', -S0 ₂ R\ -NO ₂ y -CN, donde R' y R" se seleccionan independientemente del gmpo que consiste en hidrógeno, alquilo y arilo.

Preferentemente, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque, cuando n es igual a 1 , el espaciador E es metileno tal como se define en el párrafo anterior, siendo aún más preferente que R ³⁵ y R ^<s sean hidrógeno, es decir E es -CH ₂ -.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque

R° puede ser un alquilo de 3 a 20 átomos de carbono, ramificado y sustituido con un arilo que comprende un único anillo aromático;

D puede ser un gmpo 2-piridiIo de fórmula DI ,

D1 donde un sustituyente seleccionado del grupo que comprende R ²⁴ , R ²⁵ R ²⁶ y R ²⁷ es alquilo o halógeno siendo el resto de sustituyentes hidrógeno; o dos de estos sustituyentes colindantes entre sí forman un anillo aromático de entre 6 y 10 átomos de carbono, siendo los otros dos sustituyentes igual a hidrógeno;

X se puede seleccionar del grupo que consiste en -COO: ^' o -SO2 : ^" ;

n puede ser igual a cero; o n puede ser igual a 1 y E es -CH2-; y

cuando el complejo de paladio tiene fórmula I, L se puede seleccionar del grupo que consiste en piridina de fórmula Ll y fosfina de fórmula AA1,

L1 AA1

donde R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ y R ⁵ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo y -CN; y

donde R ⁶ , R ⁷ y R ⁸ se seleccionan independientemente del grupo que consiste en alquilo y fenilo. En una realización aún más preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque se puede seleccionar del grupo que consiste en 1- 1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1- 8, 1-9, 1- 10, 1-11, 11-1 y II-2.

Bn otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque la oxidación puede tener lugar bajo una atmósfera compuesta de aire, oxígeno puro, preferiblemente oxígeno comercial 99,995 %, o una mezcla de oxígeno y nitrógeno en proporciones que pueden variar entre 5 partes de oxígeno y 95 de nitrógeno hasta el oxígeno puro, preferentemente a una presión comprendida entre la ambiental (1 bar) y 150 bar.

Los catalizadores aquí descritos permiten llevar a cabo la oxidación de diversos tipos de alcoholes a sus correspondientes aldehidos y cetonas, empleando como único agente oxidante el oxígeno, bien en estado puro, bien en forma de aire, sin requerir otros aditivos más que el propio catalizador, y, opcionalmente, pero no de forma necesaria, un disolvente. Estos alcoholes pueden ser alcoholes primarios o secundarios; alcoholes alifáticos, bencílicos, alílicos o propargílicos.

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol de la presente invención tal como se describe en esta solicitud de patente, comprende tratar dicho alcohol con una cantidad de complejo de paladio de fórmula I o II comprendida entre 0,01 y 20 mol Pd por cada 100 moles de alcohol (mol Pd %).

En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de la presente invención puede tener lugar en un disolvente aromático, un éter, un alcohol, agua, una mezcla de éstos o bien en ausencia de disolvente cuando el alcohol sustrato es un líquido capaz de disolver el catalizador bajo las condiciones de reacción. Cuando el disolvente es de tipo aromático, éste puede ser, por ejemplo, benceno, tolueno, xileno o mezclas de ellos. Cuando el disolvente es un éter, éste puede ser tetrahidrofurano. Cuando el disolvente es un alcohol, éste debe ser un alcohol terciario, que puede ser t- butanol.

Preferentemente, la etapa de oxidación tiene lugar en un disolvente aromático, un éter, agua o en ausencia de disolvente. En otra realización preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente puede tener lugar entre 15 y 200°C. Preferentemente, en un período de tiempo entre 1 h y 48 horas.

Preferentemente, las condiciones de la reacción se eligen de manera que no supongan un riesgo para la seguridad, de manera que las presiones más elevadas correspondan a una atmósfera más pobre en oxígeno.

En una realización aún más preferida, el procedimiento de oxidación de un alcohol con oxígeno en presencia de un catalizador homogéneo que es un complejo de paladio de fórmula I o II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque la reacción puede tener lugar mediante agitación de una mezcla de 1 parte del alcohol a oxidar, 9 partes de tolueno y 1 mol % del catalizador (mol Pd %). bajo una presión total de 4 bar de oxígeno puro durante 12 h a 100 °C.

En un segundo aspecto, la presente invención también proporciona un complejo de paladio de fórmula I, donde:

D-(E) _n -X es un ligando de naturaleza bidentada y monoaniónico, donde D es un grupo donador de un par de electrones de tipo dativo, X es un grupo donador covalente no dativo que porta carga aniónica, E es un grupo espaciador y n es un valor seleccionado del grupo que consiste en 0 y 1;

R" es un ligando amónico dador de 2 electrones que se enlaza al metal a través de un único enlace de tipo σ que se selecciona del gmpo que consiste en alquilo, arilo, alcóxido, fenóxído, acilo e iminoacilo; y L es un ligando dador de dos electrones neutro que se selecciona dentro del grupo que consiste en una base nitrogenada heterocíclica, un derivado de fósforo III, una base nitrogenada acíclica y un carbeno heterocíclico;

con la condición de que, cuando D-(E)„-X es 2-piridincarboxilato (pyca) o uno de sus derivados sustituidos, R° es diferente de metilo, acetilo, fenilo o benzoilo.

En la presente solicitud de patente se consideran realizaciones preferidas del complejo de fórmula I, las definiciones preferidas de los sustituyentes L, R°, D, X, n y E tal como se han descrito anteriormente al referirnos al primer aspecto de la invención; con la condición de que, cuando D-(E)„-X es 2-piridincarboxilato (pyca) o uno de sus derivados sustituidos, R° es diferente de metilo, acetilo, fenilo o benzoilo.

En particular, en una realización especialmente preferida, el complejo de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R° puede ser un alquilo de 2 a 20 átomos de carbono, lineal o ramificado, sustituido con al menos un grupo arilo; un alquilo sustituido de fórmula -CH2Si(R ^lv )3, donde R ^IV se selecciona del grupo que consiste en alquilo y arilo; o un fenóxido de fórmula -O-R ²¹ , donde R ²¹ es fenilo o un derivado de fenilo que comprende al menos un sustituyeme alquilo, estando dichos grupos arilo y alquilo definidos tal como se ha indicado al inicio de la descripción detallada de la invención.

Preferentemente, el complejo de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente se caracteriza porque R ^CT puede ser un alquilo de 3 a 20 átomos de carbono, ramificado y sustituido con un arilo que comprende un único anillo aromático. En una realización aún más preferida, el complejo de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R" puede ser neofilo, -CFkCMeaPh.

Este sustituyente neofilo, -CHzCMe _í Ph, proporciona una mayor estabilidad a los complejos del tipo I que los que R" es acetilo o benzoilo. Al mismo tiempo, el grupo neofilo incrementa la solubilidad del catalizador en el medio de reacción en el que tiene lugar la oxidación del alcohol respecto a los compuestos de fórmula I en los que R° es metilo o fenilo. Adicionalmente, este grupo neofílo facilita la conversión del catalizador en su especie activa, favoreciendo así su activación.

Preferentemente, el complejo de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente también se caracteriza porque R° puede ser un alquilo sustituido de fórmula - CH ₂ Si(R ^lv )3, donde R ^I se selecciona del grupo que consiste en alquilo y arilo tal como se han definido al inicio de la descripción detallada de la invención. En una realización aún más preferida, el complejo de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R" puede ser

En una realización especialmente preferida, el complejo de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente se caracteriza porque se puede seleccionar del grupo que consiste en los complejos 1- 1 , 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-9, 1-10 y 1-11.

1-11

En un tercer aspecto, la presente invención también proporciona un complejo de paladio de fórmula II, donde:

D-(E) _n -X es un ligando de naturaleza bidentada y monoaniónico, donde D es un grupo donador de un par de electrones de tipo dativo, X es un grupo donador covalente no dativo que porta carga aniónica, E es un grupo espaciador y n es un valor seleccionado del grupo que consiste en 0 y 1; y

R" es un ligando aniónico dador de 2 electrones que se enlaza al metal a través de un único enlace de tipo σ que se selecciona del grupo que consiste en alquilo, arilo, alcóxido, fenóxido, acilo e iminoacilo.

En la presente solicitud de patente se consideran realizaciones preferidas del complejo de fórmula II, las definiciones preferidas de los sustituyentes R°, D, X, n y E tal como se han descrito anteriormente al referirnos al primer aspecto de la invención.

En particular, en una realización especialmente preferida, el complejo de fórmula II tal como se describe en esta solicitud de patente se caracteriza porque R" puede ser un alquilo de 1 a 20 átomos de carbono, lineal o ramificado, sustituido con al menos un grupo arilo; o un alquilo sustituido de fórmula -CH2Si(R' ^v ) ₃ , donde R ^1V se selecciona del grupo que consiste en alquilo y arilo, estando dichos grupos alquilo y arilo definidos tal como se ha indicado al inicio de la descripción detallada de la invención.

Preferentemente, el complejo de fórmula II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque R° puede ser un alquilo de 3 a 20 átomos de carbono, ramificado y sustituido con un arilo que comprende un único anillo aromático, siendo aún más preferido que R° sea -CH2CMe2Ph.

Preferentemente, el complejo de fórmula II tal como se describe en esta solicitud de patente, también se caracteriza porque R" puede ser.-CH ₂ SiMe ₃ .

En otra realización especialmente preferida, el complejo de fórmula II tal como se describe en esta solicitud de patente, se caracteriza porque D es un grupo 2-piridilo de fórmula DI , donde R , R R y R se seleccionan independientemente del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo, arilo, hidróxido, halógeno, alcóxido, -COaR', -NR'R", -SR', - SOR', -S0 ₂ R', -N0 ₂ y -CN, donde R' y R" son independientemente II, alquilo o arilo;

y X es un carboxilato de fórmula -COO-.

En una realización aún más preferida, el complejo de fórmula II tal como se describe en esta solicitud de patente se caracteriza porque éste se puede seleccionar del grupo que consiste en el complejo de fónnula II- 1 y II-2.

En un cuarto aspecto, la presente invención también proporciona una nueva síntesis de un complejo de paladio de fórmula II tal como se describe en esta solicitud de patente, caracterizado porque dicha síntesis comprende hacer reaccionar un compuesto III con un ligando monoaniónico quelante bidentado en forma ácida de fórmula IV

Pd

[Pd{R°)(R ^lo )(cod)3 + D-(E)„-XH \ R°

III IV

donde

D, E y n tienen el mismo significado que en el complejo de paladio de fórmula II tal como se define en esta solicitud de patente,

X-H corresponde a la forma ácida del correspondiente grupo X en el complejo de paladio de fórmula II,

cod simboliza el ligando 1 ,5-ciclooctadieno,

R" y K ^,a representan, independientemente o como parte de una misma unidad cíclica, ligandos aniónicos dadores de 2 electrones que se enlazan al metal a través de un único enlace de tipo σ que se seleccionan del grupo que consiste en alquilo, arilo, alcóxido y fenóxido. Los compuestos de fórmula III y IV pueden obtenerse utilizando procedimientos descritos en el estado de la técnica.

En una realización preferida, el compuesto de fórmula III se selecciona entre el dialquilo [Pd(CH ₂ SiMe ₃ ) ₂ (cod)] (Y. Pan, G. B. Young. J. Organomet. Chem, 1999, 577, 257) o el metalaciclo [PdCH ₂ CMe ₂ -o-Ó ₆ H ₄ )(cod)](J. Cámpora, J. A. López, P. Palma, D. Del Río, E. Carmona, P. Valerga, C. Graiff, A. Tiripicchio Inorg.. Che ., 2001, 40, 41 16).

En un quinto aspecto, la presente invención también proporciona una síntesis nueva de un complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en esta solicitud de patente, caracterizado porque comprende hacer reaccionar un complejo de paladio de fórmula II con un equivalente del ligando monodentado L por cada átomo de paladio en el complejo de fórmula II. Tanto el compuesto de fórmula II como el ligando monodentado L tienen el mismo significado descrito anteriormente en esta solicitud de patente.

En una realización preferida, la síntesis de un complejo de paladio de fórmula I descrito en el párrafo anterior, se caracterizada porque puede comprender las siguientes etapas;

a) obtener el complejo de paladio de fórmula II por el procedimiento descrito en esta solicitud de patente, y

b) añadir al mismo medio de reacción un equivalente de un ligando L para obtener el complejo de fórmula I. De esta forma, la obtención del complejo de paladio de fórmula I tiene lugar sin aislar del medio de reacción el complejo de paladio de fórmula II obtenido por reacción de los compuestos de fórmula III y IV tal como se describe en esta solicitud de patente.

En un sexto aspecto, la presente invención también proporciona una síntesis nueva de un complejo de paladio de fórmula I, donde L es piridina o un derivado de piridina y el resto de sustituyentes se definen tal como se describen en esta solicitud de patente, caracterizado porque dicho procedimiento comprende hacer reaccionar un complejo dialquílico de fórmula V con un equivalente de un compuesto de fórmula

IV.

[Pd(R°) ₂ (Py) ₂ ] + D-(E) _n -XH

IV I donde

D, E y n tienen el mismo significado que en el complejo de paladio de fórmula I tal como se describe en la presente invención,

X-H corresponde a la forma ácida del correspondiente grupo X en el complejo de paladio de fórmula I;

Py es piridina o un derivado de piridina; y

R ^a es un ligando aniónico dador de 2 electrones que se enlaza al metal a través de un único enlace de tipo g que es un alquilo.

El compuesto de fórmula V puede obtenerse utilizando procedimientos descritos en el estado de la técnica.

En una realización preferida, el compuesto V se selecciona entre metalaciclo [PdCH ₂ CMe ₂ -aC ₆ H ₄ (Py)2] (J. Cámpora, J. A. López, P. Palma, D. Del Río, E. Carmona, P. Valerga, C. Graiff, A. Tiripicchio Inorg. Chem., 2001, 40, 41 16), o los dialquilos [Pd(R ^CT ) ₂ Py ₂ ], en los que R ^CT se pueden seleccionar independientemente del grupo que consiste en -CH ₃ , -CH ₂ SiMe ₃ , -CH ₂ CMc ₂ Ph, -CH ₂ CMe ₃ , -CH ₂ Ph, u -O- 2,6-C6H,j(íPr)2, y Py es piridina o un derivado de la piridina, los cuales se pueden obtener por el procedimiento general descrito previamente en la bibliografía (J. Cámpora, M. M, Conejo, K. Mereiter, P. Palma, C. Pérez, M. L. Reyes, R. Ruíz, J. Organomeí. Chem, 2003, 683, 220).

Los métodos de síntesis de la presente invención se pueden utilizar tanto para obtener complejos de fórmula I o II utilizados en el procedimiento de oxidación de alcoholes tal como se ha descrito en el primer objeto de esta invención, como para sintetizar complejos de fórmula I y II tal como se describen en los aspectos segundo y tercero de esta solicitud de patente respectivamente.

Los métodos de síntesis de la presente invención presentan la ventaja de su generalidad, ya que permiten obtener una gran variedad de catalizadores de los tipos descritos, y de que, a diferencia de otros procedimientos descrito con anterioridad para otros complejos de paladio, prescinden del uso de ligandos o sales tóxicas y contaminantes como los sulfuros de alquilo o las sales de talio. EJEMPLOS

Métodos de síntesis de catalizadores. Todas las operaciones se llevan a cabo en caja seca o en línea de vacío bajo atmósfera inerte de Ar o N2, empleando disolventes recién destilados y secos. El oxígeno utilizado (Air Liquide, 99.995 %), el aire (Air Liquide, 99.999 %) y los reactivos comerciales se usaron tal como se reciben sin ninguna purificación adicional.

Método de síntesis 1: Obtención de un complejo de paladio de fórmula I o II a partir de los compuestos III y IV.

Ejemplo 1. Preparación del complejo II- 1. Una suspensión de Pd(CH ₂ CMs-o-C ₆ H ₄ )(cod) (346 mg, 1 mmol) y ácido picolínico (123 mg, 1 mmol) en Et ₂ 0 (60 mL) se agita vigorosamente a 25 °C durante 2 h. El precipitado formado se filtra y se seca bajo presión reducida. El complejo II- 1 se obtiene como un sólido amarillo de forma cuantitativa. Ή RMN (CH ₂ CI ₂ , 300 MHz, 298 K): δ 8.08-7.95 (m, 2H), 7.90 (t, V _HH = 8.0 Hz, 1H), 7.75 (s ancho, 4H), 7.64 (m, 1H), 7.43 (t, V _HH = 6.6 Hz, 1H), 1.32 (s, 6H,CH ₃ ), 1.26 (s, 2H, PdCH ₂ ). MS-ESI [M ⁺ + Na] ¹⁺ = 741.1

Ejemplo 2. Preparación del complejo II-2, Una disolución de NaOMe en MeOH (0.17 , 5.9 mL, 1 mmol) se añade sobre el ácido 2-piiidilacético clorohidrato (0.137g, 1 mmol). La mezcla de reacción resultante se añade sobre una disolución de

P¾CH ₂ C e-oC ₆ H ₄ )(cod) (346 mg, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (30 mL) a -50 °C. La temperatura de la mezcla de reacción se deja subir hasta 25 °C y se agita vigorosamente durante 2 h. El disolvente se elimina bajo presión reducida y el residuo se lava primero con hexano (30 mL) y luego con Et ₂ 0 (30 mL). El complejo Π-2 se obtiene como un sólido de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida.

Ejemplo 3. Preparación del complejo 1-1. Una suspensión de [PdCH ₂ CMe ₂ -o-C ₆ H4)(cod)] (346 mg, 1 mmol) y ácido picolínico (123 mg, 1 mmol) en una mezcla de Et ₂ 0 (30 mL) y CH ₂ C1 ₂ (30 mL) se agita vigorosamente a 25 °C. Tras 2 horas de reacción, se añade piridina (0.081 mL, 1 mmol) y CH ₂ CI ₂ (10 mL) y se deja reaccionar durante 30 minutos. El disolvente se elimina bajo presión reducida y el residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-1 se obtiene como un sólido grisáceo de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Ή RMN (CH ₂ C1 ₂ , 500 MHz, 298 K): δ 8.55 (d, V _HH = 4.1 Hz, 2H, 2> CH _py ), 8.22 (d, V _HH = 4.3 Hz, 1 H, CH _Pyca ), 8.07 (d, ³ J _HH = 7.5 Hz, 1H, CH _Pyca ), 7.89 (t, V _HH = 7.1 Hz, 1H, CH _Pyca ), 7.75 (t, ³ J _HH = 7.5, 1 H, CH _py ), 7.43 (d, ³ J _HH = 7.3 Hz, 2H, 2xCH _ar ), 7.34 (t, ³ J _HH = 5.8 Hz, 1 H, CH _Pyca ), 7.27 (t, ³ J = 6.2 Hz, 2H, 2xCH _py ), 7.00 (t, „ - 7.3 Hz, 2H, 2xCH _ar ), 6.91 (m, 1H, CH„), 2.10 (s, 2H, PdCH ₂ C), 1.37 (s, 6H, 2xCH ₃ ); ¹³ C{'H} RMN (CH ₂ C1 ₂ , 125.76 MHz, 298 K): δ 169.34 (C _Pyca COOPd), 156.31 (C _Pyca COOPd), 152.30 (CH _py ), 151.16 (Car), 147.43 (CHpyc), 138.76 (CH _Pyca ), 137.89 (CH _py ), 127.79 (2xCH _ar ), 127.01 (CH _Pyca ), 126.35 (CHpyca), 126.08 (2xCH _ar ), 125.76 (CH„), 125.31 (2xCH _py ), 42.53 (PdCH ₂ ), 42.03 [CH ₂ C(CH ) ₂ ], 31.1 1 (2*CH ₃ ).

Ejemplo 4. Preparación del complejo 1-2. Una suspensión de

[PdCH ₂ C e ₂ -o-C ₆ H ₄ )(cod)] (346 mg, 1 mmol) y ácido picolínico (123 mg, 1 mmol) en una mezcla de Et ₂ 0 (30 mL) y CH2CI2 (30 mL) se agita vigorosamente a 25 °C. Tras 2 horas de reacción, se añade 2,4-lutidina (0.1 15 mL, 1 mmol) y CH ₂ C1 ₂ (10 mL) y se deja reaccionar durante 30 minutos. El disolvente se elimina bajo presión reducida y el residuo obtenido se lava primero con hexano (2 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-2 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Ή RMN (CH2CI2, 300 MHz, 298 ): δ 8.34 (d, V _HH = 6.1 Hz, 1H, CH _Pyc a), 8.27 (d, V _H n = 5.3 Hz, 1H, CH _Pyca ), 8.75 (m, 1 H, CHp _y c , 7.91 (m, 1 H, CH _Pyca ) 7.40-7.32 (m, 3H, 2xCH _ai , CH _Pyca ), 7.05-6.89 (m, 5H, 3xCH _ar , 2xCH _py ,), 2.89 (s, 3H, CH ₃ C _py ), 2.32 (s, 3H, CH ₃ C _py ), 2.12 (s ancho, 1H, PdCHHC), 2.09 (s ancho, 1Η, PdCHHC), 1.36 (s, 611, 2xCH ₃ ).

Ejemplo 5. Preparación del complejo I~3. Una suspensión de [PdCH ₂ C e ₂ -o-C ₆ H ₄ )(cod)] (346 mg, 1 mmol) y ácido picolínico (123 mg, 1 mmol) en una mezcla de Et ₂ 0 (30 mL) y CH ₂ C1 ₂ (30 mL) se agita vigorosamente a 25 °C. Tras 2 horas de reacción, se añade una disolución de 4-cianopiridina (0.104 g, 1 mmol) en CH ₂ CI ₂ (5 mL) y se deja reaccionar durante 30 minutos. El disolvente se elimina bajo presión reducida y el residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 mL) y luego con Et ₂ Ü (3 x 20 mL). El complejo 1-3 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Ή RMN (CH ₂ C1 ₂ , 400 MHz, 298 K): δ 8.59 (d, V _HH = 5.8 Hz, 2H, CH _py ), 8.39 (d, Vmi = 5.4 Hz, 1 H, CH _Pyca ), 8.1 1 (dd, V _HH = 7.7 Hz, V _HH = 1.5 Hz, 1H, CH _Pyca ), 7.95 (m, 1H, CH _Pyca ), 7.498-7.38 (m, 3H, 2 <CH _ar , CH _Pyca ), 7.33 (d, V _HH = 7.4 Hz, 2H, CH _py ), 7.02-6.86 (m, 3H, 3xCH _ar> ), 2.13 (s ancho, 2H, PdC/ ₂ C), 1.42 (s, 6H, 2xCH ₃ ).

Ejemplo 6. Preparación del complejo 1-4. Una suspensión de [PdCH ₂ CMe2-o-C ₆ H ₄ )(cod)] (346 mg, 1 mmol) y ácido picolínico (123 mg, 1 mmol) en una mezcla de Et ₂ 0 (30 mL) y CH ₂ CI ₂ (30 mL) se agita vigorosamente a 25 °C. Tras 2 horas de reacción, se añade una disolución de N,N-dimetilaminopiridina (122 mg, 1 mmol) en CH2CI2 (5 mL) y se deja reaccionar durante 30 minutos. El disolvente se elimina bajo presión reducida y el residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-4 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente a presión reducida. Ή RMN (CH2CI2, 300 MHz, 298 K): 5 8.17 (dd, V _HH = 7.4 Hz, V _HH = 1.6 Hz, 2H, CH _py ), 8.09 (d, V _H H = 5.4 Hz, III, CH _Pyca ), 8.04 (m, 1 H, CH _Pyca ), 7.85 (m, CH _Pyca ), 7.53 (dd, V„ _T[ = 8.5 Hz, V _HIi = 1.5 Hz, 2H, 2xCH _ar ), 7.25 (m, I II, CH _Pyca ), 7.07 (t, V _HH = 7.6 Hz, 2H, CH _py ,), 6.93 (m, lH,CH _ar ) 7.48 (dd. V _HH = 5.7 Hz, *J _mi = 1.6 Hz, 2H, CH _ar ), 3.05 [s, 6H, (CH ₃ ) ₂ N], 2.03 (s ancho, 2H, PdCH ₂ C), 1.35 (s, 6Η, 2xC¾). Ejemplo 7. Preparación del complejo 1-5. Sobre una disolución de

[PdCH ₂ CMe2-o-C ₆ H ₄ )(cod)] (346 mg, 1 mmol) en Et ₂ 0 (20 mL) se añade una disolución de ácido picolínico (123 mg, 1 mmol) en Et ₂ 0 (10 mL) a 25 °C y se agita vigorosamente. Tras 2 horas de reacción, se añade PMe ₃ (0.103 mL, 1 mmol) y se deja reaccionar durante 30 minutos. El disolvente se elimina bajo presión reducida y el residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-5 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Ή RMN (CH ₂ C1 ₂₎ 400 MHz, 298 ): δ 8.20-8.06 (m, 2H, 2> CH _Pyca ), 7.88 (t, ³ J _HH = 7.9 Hz, 1H, CH _Pyca ), 7.63 (t, d, ³ -½ = 7.8 Hz, 1H, 2xCH _ar ), 7.53 (t, ³ J _HH = 6.5 Hz, 1H, CHpy _ca ), 7.15 (t, V _HH = 7.7 Hz, 1H, 2xCH _py ), 7.51 (m, 1H, CH _py ), 1.90 (s ancho, PdCH ₂ C), 1.53 (s, 6H, 2*CH ₃ ), 1.39 [d, 2J _HP = 10.6 Hz, 9H, 3x(CH ₃ ) ₃ P].

Ejemplo 8. Preparación del complejo 1-6. Una suspensión de

[PdCH2C e2-o-C ₆ H ₄ )(cod)] (346 mg, 1 mmol) y ácido picolínico (123 mg, 1 mmol) en una mezcla de Et ₂ 0 (30 mL) y CH ₂ C1 ₂ (30 mL) se agita vigorosamente a 25 °C, Tras 2 horas de reacción, se añade una disolución de PPh ₃ (262 mg, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (10 mL) y se deja reaccionar durante 30 minutos. El disolvente se elimina bajo presión reducida y el residuo obtenido se lava primero con hexano (2 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-6 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Mezcla de isómeros cis y trans. Ή RMN (CH ₂ C1 ₂ , 400 MHz, 298 K): 8 8.27-6,80 (m, 48H, 8xCH _Pyca , 40xCH _ar ), 2.18 (s ancho, PdCH ₂ C), 1.92 (s ancho, PdCH ₂ C), 1.37 (s ancho, 6H, 2xCH ₃ ), 1.15 (s ancho, 6H, 2xC¾). ³¹ Ρ{Ή} NMR (CD ₂ Cl ₂ , 161 MHz, 298 K): δ 39.04 y 32.70 ppm.

Método de síntesis 2: Obtención de un complejo de fórmula I (donde L es piridina o un derivado de piridina) a partir de compuestos de tipo V y IV

Ejemplo 9. Preparación del complejo 1-7. Sobre una disolución de [PdCH ₂ CMe ₂ -0-C ₆ H ₄ (Py) ₂ ] (396 mg, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (20 mL) se añade una disolución de ácido quinaldico (0.173 g, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (20 mL) a -50 °C y se agita la mezcla de reacción durante 30 min. La temperatura se deja subir hasta 25 °C y se deja agitando durante 2 horas. La mezcla de reacción se filtra y se elimina el disolvente bajo reducida. El residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-7 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida.

Ejemplo 10. Preparación del complejo 1-8. Sobre una disolución de [PdCH ₂ CMe ₂ -o-C ₆ H ₄ (Py) ₂ ] (396 mg, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (20 mL) se añade una disolución de ácido 6-metilpiridin-2-carboxílico (0.137 g, 1 mmol) en CH2CI2 (20 mL) a -50 "C y se agita la mezcla de reacción durante 30 min. La temperatura se deja subir hasta 25 °C y se deja agitando durante 2 horas. La mezcla de reacción se filtra y se elimina el disolvente bajo reducida. El residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-8 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Ή RMN (CH ₂ C1 _2> 300 MHz, 298 K): δ 8.26 (d, V _HH = 5.12 Hz, 2H, 2xCH _py ), 8.017 (d, V _HH = 7.8 Hz, 1H, CH _Pyca ), 7.75 (m, III, CH _Pyca ) 7.62 (m, 1H, CH _Pyfa ), 7.27 (m, 2H, 2xCH _ar ), 7.12 (dd, V„ _H = 7.8 Hz, V _HH = 1.2 Hz, 1H, CH _py ), 7.09-6.99 (m, 5H, 2xCH _py , 3xCH _ar ), 2.34 (s, 3H, CH ₃ ON-Pd), 1.50 (s, 2H, PdCH ₂ C), 1.46 (s, 6Η, 2 Cl-l ₃ ).

Ejemplo 11. Preparación del complejo 1-9. Sobre una disolución de

[PdCH ₂ CMe ₂ -0-C ₆ H ₄ (Py) ₂ ] (396 mg, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (20 mL) se añade una disolución de ácido 6-bromopicolínico (0.137 g, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (20 mL) a -50 °C y se agita la mezcla de reacción durante 30 min. La temperatura se deja subir hasta 25 °C y se deja agitando durante 2 horas. La mezcla de reacción se filtra y se elimina el disolvente bajo presión reducida. El residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 L) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-9 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Ή RMN (CH ₂ Cl _2l 400 MHz, 298 K): δ 8.25 (d, V _HH = 5.2 Hz, 2H, 2*CH _py ), 8.20 (d, HH = 7.7 Hz, 1H, CH _Hyca ), 7.7 l(t, VHH = 7.5 H, 1H, CH _Pyca ), 7.59 (t, V„ _H = 7.6 Hz, 1H, CH _Pyca ), 7.48 (d, V _HH = 7.8 Hz, 1H, CH _py ) 7.27 (m, 2H, 2xCHar), 7.09-6.97 (m, 5H, 2xCH _py , 3xCH _ar ), 2.52 (s, 2H, PdCH ₂ C), 1.46 (s, 611, 2*CH ₃ ).

Ejemplo 12. Preparación del complejo 1-11. Una disolución de NaOMe en eOH (0.17 M, 5.9 mL, 1 mmol) se añade sobre el ácido 2-piridilacético clorohidrato (0.137g, 1 mmol). La mezcla resultante, se añade sobre una disolución de Pd(py) ₂ (CH ₂ C e2-OC6H5) (396 mg, 1 mmol) en THF (20 mL) a -50 °C y se agita durante 30 min. La temperatura se deja subir hasta 25 °C y se deja agitando durante 2 horas. La mezcla de reacción se centrifuga y el disolvente se elimina bajo presión reducida hasta un volumen aproximado de 3- 4 mL. Se añaden 10 mL de tolueno y la mezcla se evapora hasta la formación de un sólido amarillento. El disolvente se filtra y el sólido formado se lava con Et ₂ 0 (3 x 20 mL) y se seca bajo presión reducida. El complejo 1- 1 1 se obtiene como un sólido amarillento de forma cuantitativa. Ή RMN (CH ₂ C1 ₂ , 300 MHz, 298 K): δ 8.53 (d, ³ J _HH = 5.2 Hz, 1H, CH _Pyca ), 8.48 (d, V _HH = 5.4 Hz, 2H, 2xCH _py ), 7.82-7.65 (m, 2H, CH _Pyca , CH _py ), 7.34-7.21 (ni, 4H, 2xCH _py , 2xCH _Pyca ) ₍ 7.21 -7.13 (m, 2H, 2xCH _ar ), 7.00-6.85 (m, 3H, 3xCH _ar ), 3.94 (s, 2H, CCH ₂ COOPd), 2.06 (s, 2Η, PdC/7 ₂ C), 1.16 (s, 6Η, 3xCH ₃ ).

Ejemplo 13. Preparación del complejo 1-10. Sobre una disolución de

[PdCH ₂ CMe ₂ -o-C ₆ H ₄ (Py) ₂ ] (396 mg, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (20 mL) se añade una disolución de ácido 2-piridilsulfónico (0.159 g, 1 mmol) en CH ₂ C1 ₂ (20 mL) a -50 °C y se agita la mezcla de reacción durante 30 min. La temperatura se deja subir hasta 25 °C y se deja agitando durante 2 horas. La mezcla de reacción se filtra y se elimina el disolvente bajo presión reducida. El residuo obtenido se lava primero con hexano (2 x 10 mL) y luego con Et ₂ 0 (3 x 20 mL). El complejo 1-10 se obtiene como un sólido blanco de forma cuantitativa tras eliminar el disolvente bajo presión reducida. Ή RMN (CH ₂ C1 ₂ , 500 MHz, 298 K): δ 8.55 (br s, 2H, 2xCH _py ), 8. 8 (d, ³ J, _iH = 5.6 Hz, 1 H, CHp _yc ), 8.10-7.86 (ra, 2H, 2xCH _Pyca ), 7.79 (t, V _HH = 7.5, 1H, CH _py ), 7.43 (d, V _in . = 7.6 Hz, 2H, 2xCH _ar ), 7.37-7.26 (m, 3H, CH _Pyca , 2xCH _!)y ), 7.00 (t, ³ ½/ = 7.2 Hz, 2H, 2xCH _ar ), 6.94-6.85 (ra, 1 H, CH _ar ), 2.39 (s, 2H, PdCII ₂ C), 1.34 (s, 6H, 2xCH ₃ ). Procedimiento experimental para las reacciones catalíticas.

Un reactor de vidrio Fisher-Porter de 100 mL de capacidad se carga con el catalizador (0.1 -0.01% mol respecto al alcohol), el alcohol (5 mmol) y tolueno (5 mL) como disolvente. Una vez cargado el reactor se purga el aire contenido en el reactor con O2 puro o aire puro. Una vez purgado el reactor, se introduce oxígeno ó aire hasta alcanzar la presión la correspondiente presión (ver Tabla 1) y se agita durante 12 horas a 100 °C. Los rendimientos (ver Tabla 1) se calcularon mediante GC utilizando bifenilo como estándar interno.

Tabla 1. Reacciones de oxidación de alcoholes catalizadas por los complejos I y II ^a

R-CH(OH)-R' - · R-CO-R' + H ₂ Q

Entrada Cal ° ⁵¹ . ⁰ ' Alcohol Disolvente Oxidante _R{q ^, y.

Cat (presión) '

OH

1 I-l 1 Ph"^ tolueno 0 ₂ (4) 100

1- 1 1 tolueno 0 ₂ (4) 100

1-1 tolueno ° ² W 46

tolueno ° ^{2 (4)}

1-1 ¹ tolueno 0, (4) 100

OH

1-3 1 Ph"^ tolueno 0 ₂ (4) 1 1 OH

ph-^ í^ph tolueno 0 ₂ (4)

1-3 tolueno ° ^{2 (4)}

OH

1-2 1 PhT Ph tolueno 0 ₂ (4) 73

OH

1-2 i Ph tolueno 0 ₂ (4) 72

Γ-2 54 ^c

OH

1

1-4 Ph Ph tolueno 0 ₂ (4) 77

1-4 tolueno ^{2 (} ' 39

OH

1-5 Ph tolueno 0 ₂ (4) 3

OH

1-8 1 PK^^^^Ph tolueno 0 ₂ (4) 88 OH

25 II- 1 1 Ph tolueno <½ (4) 22

OH

26 1-1 0.5 p _h toleno 0 ₂ (4) 100

OH

27 1-1 0.1 Ph toluene 0 ₂ (4) 63

OH

28 1-1 0.01 p _h toluene <¾ (4) 43

OH

29 1 1 Ph toluene ¾0 ₂ 44

OH

30 1-1 Ph tolueno Aire (10) 98 ^e

OH

31 I- tolueno Aire (6)

30

32 1- 1 23

ΡΪΓ OH

33 1-1 tolueno Aire (6) 37

OH

34 1- 1 1 Ph Η,Ο 0 ₂ (4) 27

OH

Sin

35 1-1

disolvente 0 ₂ (4)

Ph

" El % mol del catalizador se calculó respecto al alcohol de partida. " Tiempo de reacción 48 h.