Complexes cationiques POCOP de nickel : synthèse, caractérisation, réactivité et étude catalytique

Ce mémoire traite de la chimie des complexes pinceurs de nickel (II) cationiques ayant un ligand de type POCOP. Elle se divise en deux parties. La première traite de la synthèse, de la caractérisation et de la réactivité des complexes cationiques pinceurs de Ni(II) de type POCOP (POCOP = 1,3-bis(phosphinitobenzene), où C fait partie d’un cycle benzénique et est lié au métal, et P est un ligand phosphoré aussi lié au métal). Ces complexes ont un ligand acétonitrile coordonné au centre métallique et sont du type [(R-POCOPR’)Ni(NCMe)][OSO2CF3], où R est un substituant du cycle benzénique et R’ est un substituant sur le ligand phosphoré (R’ = iPr: R = H (1), p-Me(2), p-OMe(3), p-CO2Me(4), p-Br(5), m,m-tBu2(6), m-OMe(7), m-CO2Me(8); R’ = t-Bu : R = H (9), p-CO2Me(10)). Les complexes cationiques sont préparés en faisant réagir le dérivé Ni(II) neutre correspondant R-(POCOPR’)Ni-Br avec Ag(OSO2CF3¬) dans l’acétonitrile à température ambiante. L’impact des groupements R et R’ du ligand POCOP sur la structure et sur les propriétées électroniques du complexe a été étudié par spectroscopies RMN, UV-VIS et IR, analyse électrochimique, et diffraction des rayons X. Les valeurs de fréquence du lien C≡N (ν(C≡N)) augmentent avec le caractère électroattracteur du complexe, dans l’ordre 7 < 3 ~ 2 ~ 6 < 1 < 5 ~ 8 < 4 et 9 < 10. Ces résultats sont en accord avec le fait qu’une augmentation du caractère électrophile du centre métallique devrait résulter en une augmentation de la donation σ MeCN→Ni. De plus, les complexes cationiques montrent tous un potentiel d’oxydation Ni(II)/Ni(III) plus élevé que leurs analogues neutres Ni-Br. Ensuite, une étude d’équilibre entre un complexe neutre (R-POCOPR’)NiBr et un complexe cationique [(R-POCOPR’)Ni(NCMe)][OSO2CF3] démontre l’échange facile des ligands MeCN et Br. La deuxième partie de ce mémoire consiste en deux chapitres. Le premier (Chapitre 3) est une étude structurelle permettant une meilleure compréhension du mécanisme d’hydroamination des oléfines activées promue par les complexes présentés au chapitre 1, suivi de tentatives de synthèse de nouveaux composés POCOP cationiques comportant un ligand amine et nitrile, et de déplacement du groupement amine par un groupement nitrile. Le deuxième chapitre (4) décrit la réactivité et la cinétique de la réaction d’hydroamination et d’hydroalkoxylation d’oléfines activées, qui permet ainsi de mieux comprendre l’impact des différentes variables du système (groupements R et R’, température, substrats, solvent, etc.) sur la réactivité catalytique.

Complexes cationiques POCOP de nickel : synthèse, caractérisation, réactivité et étude catalytique

Ce mémoire traite de la chimie des complexes pinceurs de nickel (II) cationiques ayant un ligand de type POCOP. Elle se divise en deux parties. La première traite de la synthèse, de la caractérisation et de la réactivité des complexes cationiques pinceurs de Ni(II) de type POCOP (POCOP = 1,3-bis(phosphinitobenzene), où C fait partie d’un cycle benzénique et est lié au métal, et P est un ligand phosphoré aussi lié au métal). Ces complexes ont un ligand acétonitrile coordonné au centre métallique et sont du type [(R-POCOPR’)Ni(NCMe)][OSO2CF3], où R est un substituant du cycle benzénique et R’ est un substituant sur le ligand phosphoré (R’ = iPr: R = H (1), p-Me(2), p-OMe(3), p-CO2Me(4), p-Br(5), m,m-tBu2(6), m-OMe(7), m-CO2Me(8); R’ = t-Bu : R = H (9), p-CO2Me(10)). Les complexes cationiques sont préparés en faisant réagir le dérivé Ni(II) neutre correspondant R-(POCOPR’)Ni-Br avec Ag(OSO2CF3¬) dans l’acétonitrile à température ambiante. L’impact des groupements R et R’ du ligand POCOP sur la structure et sur les propriétées électroniques du complexe a été étudié par spectroscopies RMN, UV-VIS et IR, analyse électrochimique, et diffraction des rayons X. Les valeurs de fréquence du lien C≡N (ν(C≡N)) augmentent avec le caractère électroattracteur du complexe, dans l’ordre 7 < 3 ~ 2 ~ 6 < 1 < 5 ~ 8 < 4 et 9 < 10. Ces résultats sont en accord avec le fait qu’une augmentation du caractère électrophile du centre métallique devrait résulter en une augmentation de la donation σ MeCN→Ni. De plus, les complexes cationiques montrent tous un potentiel d’oxydation Ni(II)/Ni(III) plus élevé que leurs analogues neutres Ni-Br. Ensuite, une étude d’équilibre entre un complexe neutre (R-POCOPR’)NiBr et un complexe cationique [(R-POCOPR’)Ni(NCMe)][OSO2CF3] démontre l’échange facile des ligands MeCN et Br. La deuxième partie de ce mémoire consiste en deux chapitres. Le premier (Chapitre 3) est une étude structurelle permettant une meilleure compréhension du mécanisme d’hydroamination des oléfines activées promue par les complexes présentés au chapitre 1, suivi de tentatives de synthèse de nouveaux composés POCOP cationiques comportant un ligand amine et nitrile, et de déplacement du groupement amine par un groupement nitrile. Le deuxième chapitre (4) décrit la réactivité et la cinétique de la réaction d’hydroamination et d’hydroalkoxylation d’oléfines activées, qui permet ainsi de mieux comprendre l’impact des différentes variables du système (groupements R et R’, température, substrats, solvent, etc.) sur la réactivité catalytique.

The Use of Liquid-Liquid Interface (Biphasic) for the Preparation of Benzenetricarboxylate Complexes of Cobalt and Nickel

New metal-organic frameworks (MOFs) [Ni(C12N2H10)(H2O)][C6H3(COO)2(COOH)] (I), [Co2(H2O)6][C6H3(COO)3]2·(C4N2H12)(H2O)2 (II), [Ni2(H2O)6][C6H3(COO)3]2·(C4N2H12)(H2O)2 (III), [Ni(C13N2H14)(H2O)][C6H3(COO)2(COOH)] (IV), [Ni3(H2O)8][C6H3(COO)3] (V) and [Co(C4N2H4)(H2O)][C6H3(COO)3] (VI) {C6H3(COOH)3 = trimesic acid, C12N2H10 = 1,10-phenanthroline, C4N2H12 = piperazine dication, C13N2H14 = 1,3-bis(4-pyridyl)propane and C4N2H4 = pyrazine} have been synthesized by using an interface between two immiscible solvents, water and cyclohexanol. The compounds are constructed from the connectivity between the octahedral M2+ (M = Ni, Co) ions coordinated by oxygen atoms of carboxylate groups and water molecules and/or by nitrogen atoms of the ligand amines and the carboxylate units to form a variety of structures of different dimensionality. Strong hydrogen bonds of the type O-H···O are present in all the compounds, which give rise to supramolecularly organized higher-dimensional structures. In some cases ··· interactions are also observed. Magnetic studies indicate weak ferromagnetic interactions in I, IV and V and weak antiferromagnetic interactions in the other compounds (II, III and VI). All the compounds have been characterized by a variety of techniques.

Nouveaux complexes pinces POCOP, NHCCOP, PIMCOP et PIMIOCOP, et complexes cyclométallés de Ni(II) : synthèse, caractérisation et réactivité.

Cette thèse traite de la chimie des complexes pinces de Ni(II) ainsi que des complexes cyclométallés de Ni(II) comportant au moins un motif phosphinite. Elle se divise en trois parties. La première concerne la synthèse, la caractérisation, le mécanisme de formation et la réactivité des complexes pinces de Ni(II) à base de ligand de type POCOP 1,3-(i-Pr2PO)2C6H4. De nouveaux ligands de type R-(POCOP) = κP,κC,κP-{Rn-2,6-( R'2PO)2C6H4-n}; Rn = 4-OMe, 4-Me, 4-CO2Me, 3-OMe, 3- CO2Me, 3,5-t-Bu2 ; R' = i-Pr, t-Bu ont été synthétisés suite à l'addition de chlorophosphine ClPR'2 à une solution de résorcinol ou dérivés en présence de base. La synthèse des complexes R-(POCOP)Ni(Br) s'effectue à partir du ligand correspondant en présence de base, et de {NiBr2(NCiPr)}n. Ce nouveau précurseur de nickel est synthétisé à partir de brome de nickel métallique dans l'isobutyronitrile. Il est stable sous atmosphère inerte et sa solubilité dans les solvants polaires permet d'étudier les synthèses des complexes en milieu homogène. Le mécanisme de formation des complexes portant des ligand pinces (PCsp3P) 1,3-(i- Pr2PCH2CH2)2CH2, (POCsp3OP) 1,3-(i-Pr2POCH2)2CH2, (PCsp2P) 1,3-(i- Pr2PCH2)2C6H4, Rn-(POCsp2OP) 1,3-(i-Pr2PO)2C6H4-n via nickellation du lien C-H a été investigué avec une méthode de réaction de compétition. Cette étape a été déterminée comme étant de nature électrophile. Les complexes résultants ont été complètement caractérisés. Une corrélation a notamment été effectuée entre le déplacement chimique du Cipso en spectroscopie RMN 13C et le potentiel d'oxydation Eox en voltamétrie cyclique. Une nouvelle méthode de synthèse directe verte "one pot" a été mise en place. En faisant réagir à 75 °C un mélange hétérogène de II résorcinol, de chlorodiisopropylphosphine et de nickel métallique en poudre, on obtient le complexes pince (POCOP)Ni(Cl) avec des rendements allant jusqu'à 93%. La réactivité de ces complexes POCOP a été investiguée pour des réactions de fluorination et trifluorométhylation des halogénures d'alkyle. La synthèse du (POCOP)Ni(F) a lieu à partir de précurseur (POCOP)Ni(X) (X=Br, Cl), en présence d'un large excès de fluorure d'argent AgF. Ce complexe catalyse la fluorination du bromure de benzyle et peut être converti en (POCOP)Ni(CF3) en présence de réactif du Ruppert, Me3SiCF3. La réaction entre (POCOP)Ni(CF3) et le bromure de benzyle dans les solvants aromatiques mène à la conversion totale du complexe en (POCOP)Ni(Br) et à l'inattendue benzylation du solvant aromatique utilisé. La seconde partie concerne la synthèse des nouveaux complexes non symétriques à base de ligands comportant un motif imidazolo-phosphine (PIMCOP) 3-[2-(R2P)-C3H2N2]-(R2PO)-C6H3, imidazoliophosphine (PIMIOCOP) 3-[2-(R2P)-3- (CH3)-C3H2N2]-(R2PO)-C6H3] et carbène N-hétérocyclique (NHCCOP). La double déprotonation du 3-hydroxyphenyl-imidazole suivi de l'addition de deux équivalents de chlorodiphenylphosphine mène à l'obtention du ligand PIMCOP 3-[3-(CH3)- C3H2N2]-(R2PO)-C6H3. L'étape de nickellation a lieu comme dans le cas des composés (POCOP)Ni. La méthylation du motif imidazole du (PIMCOP)Ni(Br) par le triflate de méthyle MeOTf, donne le dérivé (PIMIOCOP)Ni(Br). Ce dernier est converti en (NHCCOP)Ni(Br) après l'addition de chlorure de tétraéthylamonium NEt4Cl. Les analogues i-Pr2P de ces complexes sont synthétisés en remplaçant ClPPh2 par ClPiPr2. On obtient les espèces cationiques [(PIMCOP)Ni(NCCH3)][OTf], [(PIMIOCOP)Ni(NCCH3)][OTf]2 et III [(NHCCOP)Ni(NCCH3)][OTf] suite à l'addition en solution dans l'acétonitrile de triflate d'argent AgOTf. Ces espèces ont été utilisés comme catalyseurs pour la synthèse d'amidine à partir de benzonitrile et de diverse amines aliphatiques. Enfin des complexes orthonickellés trans-Ni[(ĸ2-P,C-P(OC6H4)-(iPr2)( iPr2P(OC6H5))]Br à base de phosphinite ont été synthétisés et caractérisés. Les ligands sont synthétisés par réaction d'un phénol et de chlorodiisopropylphosphine en présence de base. L'ajout de {NiBr2(NCiPr)}n et de triéthylamine permet l'orthométallation via une étape de nickellation C-H. Un intermédiaire trans- [NiBr2{PiPr2(OC6H5)}2] de cette réaction a été isolé. Le complexe dimère peut réagir avec des espèces électrophiles mener à l'ortho-fonctionnalisation de la phosphinite.

Complexes pinceurs de cobalt et de nickel : synthèse, caratérisation, réactivité

Plusieurs nouveaux complexes pinceurs de cobalt et de nickel ont été préparés avec le ligand pinceur de type POCOP : 2,6-(i-Pr2PO)2C6H4. Dans le cas du cobalt, une nouvelle voie de synthèse a été développée. Contrairement au cas du nickel, il s’agit ici de cobalt au degré d’oxydation +III. Les composés obtenus sont paramagnétiques. En outre, le dérivé bromé est instable à la lumière et se décompose en perdant un brome pour former le complexe pinceur de Co(II). La réactivité de ces complexes a été étudiée. Pour ce qui est du nickel, la catalyse de l’hydroamination a été élargie aux dérivés de l’acrylonitrile et aux amines aromatiques. En outre, la réaction d’hydroaryloxylation a été étudiée dans les mêmes conditions. Enfin, avec le 4-cyanostyrène et le cinnamonitrile, la formation d’amidines a été observée. Un complexe pinceur portant cette amidine a été isolé. Enfin, le cation réagit avec des anions fortement coordonnants tels le cyanure ou l’isocyanate. En outre, l’anion triflate peut être déplacé par l’eau, l’acrylonitrile et ses dérivés. Enfin, une réactivité particulière a été observée avec la morpholine, l’acétone et un mélange 1:1 aniline/triéthylamine.

Cobalt(II), nickel(II) and copper(II) complexes of bidentate bibenzimidazoles

Complexes of cobalt(II), nickel(II) and copper(II) with novel bidentate bibenzimidazoles, [M(L-L)Cl2], where L-L are methylenebis(1, 1prime-benzimidazole), methylenebis(2, 2prime-benzimidazole) and dimethylenebis(2, 2prime-benzimidazole) are described and characterized by different physical measurements. The four coordinate complexes have distorted tetrahedral or square coplanar structures. The bridging entity between the two donor groups apparently influences the ligand field strength and the ligands occupy a higher position than that of benzimidazole in the spectrochemical series.

Electronic structure in five-coordinate complexes of nickel(II) with heavy-donor ligands

I.

Various studies designed to elucidate the electronic structure of the arsenic donor ligand, o-phenylenebisdimethylarsine (diarsine), have been carried out. The electronic spectrum of diarsine has been measured at 300 and 77˚K. Electronic spectra of the molecular complexes of various substituted organoarsines and phosphines with tetracyanoethylene have been measured and used to estimate the relative ionization potentials of these molecules.

Uv photolysis of arsines in frozen solution (96˚K) has yielded thermally labile, paramagnetic products. These include the molecular cations of the photolyzed compounds. The species (diars)⁺ exhibits hyper-fine splitting due to two equivalent ⁷⁵As(I=3/2) nuclei. Resonances due to secondary products are reported and assignments discussed.

Evidence is presented for the involvement of d-orbitals in the bonding of arsines. In (diars)⁺ there is mixing of arsenic “lone-pair” orbitals with benzene ring π-orbitals.

II.

Detailed electronic spectral measurements at 300 and 77˚K have been carried out on five-coordinate complexes of low-spin nickel(II), including complexes of both trigonal bipyramidal (TBP) and square pyramidal (SPY) geometry. TBP complexes are of the form NiLX⁺ (X=halide or cyanide,

L = Qƭ(CH₂)₃As(CH₃)₂]₃ or

P [hexagon - Q'CH₃] , Q = P, As,

Q’=S, Se).

The electronic spectra of these compounds exhibit a novel feature at low temperature. The first ligand field band, which is asymmetric in the room temperature solution spectrum, is considerably more symmetrical at 77˚K. This effect is interpreted in terms of changes in the structure of the complex.

The SPY complexes are of the form Ni(diars)₂X^z (X=CL, Br, CNS, CN, thiourea, NO₂, As). On the basis of the spectral results, the d-level ordering is concluded to be xy ˂ xz, yz ˂ z² ˂˂ x² - y². Central to this interpretation is identification of the symmetry-allowed ¹A₁ → ¹E (xz, yz → x² - y²) transition. This assignment was facilitated by the low temperature measurements.

An assignment of the charge-transfer spectra of the five-coordinate complexes is reported, and electronic spectral criteria for distinguishing the two limiting geometries are discussed.

Structural and Spectral Investigations of Transition Metal Complexes Of Di-2-Pyridyl Ketone N (4), N (4)-Disubstituted Thiosemicarbazones

The study deals with structural and spectral investigations of transition metal complexes of di-2-pyridyl ketone N(4),N(4)-disubstituted thiosemicarbazones. The main objective and scope of the work deals with di-2-pyridyl ketone N(4),N(4)-disubstituted thiosemicarbazones are quardridentate NNNS donor ligands. To chosen this ligand for study because, the ligands are prepared and characterized for the first time, since there are two pyridyl nitorgens, dimmers and polymers of complexes may result leading to interesting structural aspects. The work includes the preparation of the thiosemicarbzones and their structural and spectral studies, synthesis and spectral characterization of complexes of copper(II),,nickel(II),manganese(II), dioxovanadium(V),cobalt(III),zinc(II),cadmium(II) of the ligand HL, synthesis and spectral characterization of complexes of copper(II),manganese(II), of the ligand HL and the development of X-ray quality crystals and its X-ray diffraction studies. The structural characterization techniques are elemental analysis, conductivity measurements, magnetic measurements, electronic spectroscopy, H NMR spectroscopy, Infrared spectroscopy and X-ray crystallography.

An investigation of cadmium(II) and nickel(II) adsorption by chitin graft covolymer

Chitin hydrogels of poly(vinylpyrrolidone) (VP) were prepared by means of the hydrogen peroxide graft copolymerization process. The effect of the VP grafted chain on water diffusion through the biopolymer was studied. Fourier transform infrared spectra of the VP-g-Ch showed an increase in the intensities of the hydroxyl and carbonyl stretching bands indicating a reduction in the hydrogen bonding of chitin. An investigation was undertaken regarding the adsorption of nickel(II) and cadmium(II) ions from aqueous solutions by the VP grafted chitin and the effects of the grafting degree on the Cd2+ and Ni2+ sorption were studied. The Cd2+ and Ni2+ adsorption equilibrium data correlate well with the Freundlich equation. The results indicate that the Ch-g-VP graft copolymer under investigation is a potentially powerful chelating material that can be employed for Ni2+ and Cd2+ ion removal from wastewater effluents. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

Réaction d’amination intramoléculaire de liens C-H à partir de N-mésyloxycarbamates catalysée par des complexes de rhodium et d’autres métaux de transition : s ynthèse verte d’oxazolidinones

La réaction d’amination de liens C-H, impliquant la transformation directe d’un lien C-H en lien C-N constitue une approche synthétique d’avenir pour la préparation de composés azotés. L’application de cette stratégie de manière intramoléculaire apparaît comme une approche puissante pour la synthèse de composés hétérocycliques. En particulier, les oxazolidinones, carbamates cycliques à cinq chaînons, constituant une nouvelle classe d’antibiotiques très prometteuse, pourraient être synthétisées par cette méthode. Il y a moins d’une dizaine d’années, notre groupe de recherche a travaillé sur le développement de méthodologies utilisant des espèces nitrènes métalliques pour l’amination intra et intermoléculaire. Les N-tosyloxycarbamates, en présence d’une base et d’un catalyseur dimère de rhodium (II) tétracarboxylate sont les précurseurs de ces espèces nitrènes métalliques, capables de faire l’insertion de liens C(sp3)-H. Dans ces travaux de thèse, nous avons travaillé sur le développement d’une méthode plus « verte » d’amination intramoléculaire. Les N-mésyloxycarbamates, plus légers que leurs homologues N-tosyloxycarbamates, ont été identifiés comme d’excellents précurseurs de nitrènes. La méthodologie développée ne nécessite que 3 mol % de dimère de rhodium Rh2(tpa)4 et de 1,5 équivalents de solution aqueuse saturée de K2CO3, le tout dans l’acétate d’éthyle et donne de bons rendements de cyclisation. Une étude de l’étendue réactionnelle a été effectuée, montrant la tolérance et les limitations de notre système catalytique : les hétéroatomes ne posent pas de problèmes hormis l’atome d’azote, qui doit être protégé afin de garantir la transformation. En outre, nous avons constaté que les liens C-H aliphatiques secondaires sont moins réactifs que les liens tertiaires. Après avoir tenté de développer des conditions réactionnelles spécifiques aux liens C-H non activés, nous avons montré la possibilité d’aminer des liens C-H propargyliques de manière chimiosélective ; la triple liaison C-C peut ensuite être dérivatisée efficacement, donnant accès à la formule saturée correspondante ainsi qu’à d’autres motifs. Dans un désir de substituer les complexes de rhodium par d’autres complexes de métaux plus abondants et moins dispendieux, nous nous sommes tournés, dans un premier temps, vers les complexes de fer et par la suite, vers les pinceurs de nickel. Les phtalocyanines de fer ont été identifiées comme étant de bons catalyseurs de l’amination intramoléculaire de N-mésyloxycarbamates. Le chlorure de phtalocyanine de fer (III), en présence d’un sel de AgBF4 et de K2CO3, dans le 1,1,2,2-tétrachloroéthane anhydre, permet l’obtention de la 4-phenyloxazolidin-2-one avec 63% de rendement. En outre, il est possible d’atteindre un rendement de 49% à partir du même substrat N-mésyloxycarbamate, par catalyse avec un pinceur de nickel de type POCN, en présence d’un sel de mésylate. Des indices sur le mécanisme des ces deux transformations ont pu être recueillis lors de la courte étude de ces systèmes.

Réaction d’amination intramoléculaire de liens C-H à partir de N-mésyloxycarbamates catalysée par des complexes de rhodium et d’autres métaux de transition : s ynthèse verte d’oxazolidinones

La réaction d’amination de liens C-H, impliquant la transformation directe d’un lien C-H en lien C-N constitue une approche synthétique d’avenir pour la préparation de composés azotés. L’application de cette stratégie de manière intramoléculaire apparaît comme une approche puissante pour la synthèse de composés hétérocycliques. En particulier, les oxazolidinones, carbamates cycliques à cinq chaînons, constituant une nouvelle classe d’antibiotiques très prometteuse, pourraient être synthétisées par cette méthode. Il y a moins d’une dizaine d’années, notre groupe de recherche a travaillé sur le développement de méthodologies utilisant des espèces nitrènes métalliques pour l’amination intra et intermoléculaire. Les N-tosyloxycarbamates, en présence d’une base et d’un catalyseur dimère de rhodium (II) tétracarboxylate sont les précurseurs de ces espèces nitrènes métalliques, capables de faire l’insertion de liens C(sp3)-H. Dans ces travaux de thèse, nous avons travaillé sur le développement d’une méthode plus « verte » d’amination intramoléculaire. Les N-mésyloxycarbamates, plus légers que leurs homologues N-tosyloxycarbamates, ont été identifiés comme d’excellents précurseurs de nitrènes. La méthodologie développée ne nécessite que 3 mol % de dimère de rhodium Rh2(tpa)4 et de 1,5 équivalents de solution aqueuse saturée de K2CO3, le tout dans l’acétate d’éthyle et donne de bons rendements de cyclisation. Une étude de l’étendue réactionnelle a été effectuée, montrant la tolérance et les limitations de notre système catalytique : les hétéroatomes ne posent pas de problèmes hormis l’atome d’azote, qui doit être protégé afin de garantir la transformation. En outre, nous avons constaté que les liens C-H aliphatiques secondaires sont moins réactifs que les liens tertiaires. Après avoir tenté de développer des conditions réactionnelles spécifiques aux liens C-H non activés, nous avons montré la possibilité d’aminer des liens C-H propargyliques de manière chimiosélective ; la triple liaison C-C peut ensuite être dérivatisée efficacement, donnant accès à la formule saturée correspondante ainsi qu’à d’autres motifs. Dans un désir de substituer les complexes de rhodium par d’autres complexes de métaux plus abondants et moins dispendieux, nous nous sommes tournés, dans un premier temps, vers les complexes de fer et par la suite, vers les pinceurs de nickel. Les phtalocyanines de fer ont été identifiées comme étant de bons catalyseurs de l’amination intramoléculaire de N-mésyloxycarbamates. Le chlorure de phtalocyanine de fer (III), en présence d’un sel de AgBF4 et de K2CO3, dans le 1,1,2,2-tétrachloroéthane anhydre, permet l’obtention de la 4-phenyloxazolidin-2-one avec 63% de rendement. En outre, il est possible d’atteindre un rendement de 49% à partir du même substrat N-mésyloxycarbamate, par catalyse avec un pinceur de nickel de type POCN, en présence d’un sel de mésylate. Des indices sur le mécanisme des ces deux transformations ont pu être recueillis lors de la courte étude de ces systèmes.

Stereocontrol in complexes of cyclam-like macrocycles - influences of chirality

Enforcement of chirality upon a macrocyclic tetramine ligand structure by the introduction of an asymmetric pendent arm which does not significantly modify the macrocycle conformation has no significant effect upon the geometry of the coordination sphere of a bound metal. Where substitution engendering chirality does cause a change in the ligand conformation, in particular for a ligand of restricted stereochemistry, these effects can be much greater. Thus, conversion of 3,7-diazacycloheptane to a macrocycle via attachment of chiral sidearms and ring closure through a template reaction leads to cyclam derivatives with unusual coordination properties. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

New dioxadiaza- and trioxadiaza-macrocycles containing one dibenzofuran unit with two amino pendant arms: synthesis, protonation and complexation studies

New dioxadiaza- and trioxadiaza-macrocycles containing one rigid dibenzofuran unit (DBF) and N-(2-aminoethyl) pendant arms were synthesized, N,N'-bis(2-aminoethyl)-[17]( DBF) N2O2 (L-1) and N,N'-bis(2-aminoethyl)-[22](DBF)N2O3 (L-2), respectively. The binding properties of both macrocycles to metal ions and structural studies of their metal complexes were carried out. The protonation constants of both compounds and the stability constants of their complexes with Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+, and Pb2+ were determined at 298.2 K, in aqueous solutions, and at ionic strength 0.10 mol dm(-3) in KNO3. Mononuclear complexes with both ligands were formed, and dinuclear complexes were only found for L-2. The thermodynamic binding affinities of the metal complexes of L-2 are lower than those of L-1 as expected, but the Pb2+ complexes of both macrocycles exhibit close stability constant values. On the other hand, the binding affinities of Cd2+ and Pb2+ for L-1 are very high, when compared to those of Co2+, Ni2+ and Zn2+. These interesting properties were explained by the presence of the rigid DBF moiety in the backbone of the macrocycle and to the special match between the macrocyclic cavity size and the studied larger metal ions. To elucidate the adopted structures of complexes in solution, the nickel(II) and copper( II) complexes with both ligands were further studied by UV-vis-MR spectroscopy in DMSO-H2O 1 : 1 (v/v) solution. The copper(II) complexes were also studied by EPR spectroscopy in the same mixture of solvents. The crystal structure of the copper complex of L-1 was also determined. The copper(II) displays an octahedral geometry, the four nitrogen atoms forming the equatorial plane and two oxygen atoms, one from the DBF unit and the other one from the ether oxygen, in axial positions. One of the ether oxygens of the macrocycle is out of the coordination sphere. Our results led us to suggest that this geometry is also adopted by the Co2+ to Zn2+ complexes, and only the larger Cd2+ and Pb2+ manage to form complexes with the involvement of all the oxygen atoms of the macrocyclic backbone.

Iron catalysed assembly of an asymmetric mixed-ligand triple helicate

The 2-pyridinecarbaldehyde isonicotinoyl hydrazone (HPCIH) family of ligands are typically tridentate N,N,O chelators that exhibit very high in vitro activity in mobilizing intracellular Fe and are promising candidates for the treatment of Fe overload diseases. Complexation of ferrous perchlorate with HPCIH in MeCN solution gives the expected six-coordinate complex Fe-II(PCIH)(2). However, complexation of Fe-II with 2-pyridinecarbaldehyde picolinoyl hydrazone (HPCPH, an isomer of HPCIH) under the same conditions leads to spontaneous assembly of an unprecedented asymmetric, mixed-ligand dinuclear triple helical complex Fe-2(II)(PCPH)(2)(PPH), where PPH2- is the dianion of bis(picolinoyl) hydrazine. The X-ray crystal structure of this complex shows that each ligand binds simultaneously to both metal centres in a bidentate fashion. The dinuclear complex exhibits two well separated and totally reversible Fe-III/II redox couples as shown by cyclic voltammetry in MeCN solution.