palladiumkatalyyttiä

Palladiumkatalyytit ovat katalyyttejä, joissa palladium ( Pd ) toimii aktiivisena keskuksena kemiallisessa reaktiossa. Palladium voi esiintyä useissa oksidatioasteissa, tyypillisimmin Pd(0) ja Pd(II). Näitä katalyyttejä käytetään pääasiassa orgaanisessa synteesissä hiili-hiili- ja hiili-heteroatomisidosten muodostamiseen.

Usein palladiumkatalyysin perusta muodostuu kolmen vaiheen syklistä: oksidatiivinen lisäys, transmetylaatio ja reduktiivinen eliminointi. Tämän kautta voidaan muodostaa uusia C-C- tai C-heteroatomisidoksia, mikä tekee palladiumkatalyytistä yhden tärkeimmistä työkaluista orgaanisessa kemiassa.

Katalyytit voivat olla homogeenisiä tai heterogeenisiä. Yleisimmät ligandidiset järjestelmät koostuvat fosfiineista (esim. PPh3, PCy3) tai N-heterosyklisistä karbeneista (NHC). Esimerkkejä precatalyytteistä ovat Pd(PPh3)4 tai PdCl2(dppf). Heterogeenisiä versioita käytetään esimerkiksi hiili- tai hartsipinnoitteisissa järjestelmissä, jolloin katalyytti on helpompi erottaa ja kierrättää.

Tärkeimpiä palladiumkatalyytteillä suoritettavia reaktioita ovat Suzuki-Miyaura, Heck, Sonogashira ja Negishi -kytkennät. Näitä käytetään laajasti lääkkeiden, agrokemikaalien ja materiaalien synteesissä sekä tutkimuksessa.

Rajoitteisiin kuuluvat korkea hinta ja palladiumin mahdollinen kertymä tuotteisiin sekä katalyytin herkkyys epäpuhtauksille. Tutkimus tähtää kierrätettäviin, kestäviin ja laaja-alaisesti sovellettaviin ratkaisuisiin.