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Martínez de Sarasa Buchaca M, de la Cruz-Martínez F, Naranjo J, Rodríguez AM, de la Torre MC, Castro-Osma JA, Sierra MA, Lara-Sánchez A. Design of New Bis(1,2,3-triazol-1-yl)methane-Based Nitrogen Ligands: Synthesis and Coordination Chemistry. Chemistry 2024:e202304291. [PMID: 38490950 DOI: 10.1002/chem.202304291] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/21/2023] [Revised: 03/04/2024] [Accepted: 03/15/2024] [Indexed: 03/17/2024]
Abstract
The reaction between bis(1,2,3-triazol-1-yl)methane derivatives and nBuLi and various aldehydes, yielded novel neutral ligand precursors incorporating alcohol functional groups. The resulting compounds exhibited distinct characteristics depending on the steric hindrance of the aldehyde employed. In instances where aromatic aldehydes were utilized, functionalization occurred at the methine group bridging both triazole rings. Conversely, the use of pivalic aldehyde prompted functionalization at the C5 position of the triazole ring. These compounds were subsequently employed as ligand precursors in the synthesis of organometallic aluminum and zinc complexes, yielding dinuclear complexes with high efficiency. The structural elucidation of all compounds was accomplished through spectroscopic methods and validated by X-ray crystallography. Preliminary catalytic investigations into the coupling reaction of cyclohexene oxide and CO2 revealed that aluminum and zinc complexes catalyzed the selective formation of polyether and polycarbonate materials, respectively.
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Affiliation(s)
- Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Universidad de Castilla-La Mancha-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad, Real, Spain
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 02071-, Albacete, Spain
| | - Jesús Naranjo
- Universidad de Castilla-La Mancha-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad, Real, Spain
| | - Ana M Rodríguez
- Universidad de Castilla-La Mancha-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad, Real, Spain
| | - María C de la Torre
- Instituto de Química Orgánica General Consejo, Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Juan de la Cierva, 3, 28006, -Madrid, Spain
| | - José A Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 02071-, Albacete, Spain
| | - Miguel A Sierra
- Departamento de Química Orgánica and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Química, Universidad Complutense de Madrid, 28040, -Madrid, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad, Real, Spain
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Martínez de Sarasa Buchaca M, de la Cruz-Martínez F, Sánchez-Barba LF, Tejeda J, Rodríguez AM, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. One-pot terpolymerization of CHO, CO 2 and L-lactide using chloride indium catalysts. Dalton Trans 2023; 52:3482-3492. [PMID: 36843480 DOI: 10.1039/d3dt00391d] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 02/23/2023]
Abstract
Ring-opening copolymerization reactions of epoxides, carbon dioxide and cyclic esters to produce copolymers is a promising strategy to prepare CO2-based polymeric materials. In this contribution, bimetallic chloride indium complexes have been developed as catalysts for the copolymerization processes of cyclohexene oxide, carbon dioxide and L-lactide under mild reaction conditions. The catalysts displayed good catalytic activity and excellent selectivity towards the preparation of poly(cyclohexene carbonate) (PCHC) at one bar CO2 pressure in the absence of a co-catalyst. Additionally, polyester-polycarbonate copolymers poly(lactide-co-cyclohexene carbonate) (PLA-co-PCHC) were obtained via an one-pot one-step route without the use of a co-catalyst. The degree of incorporation of carbon dioxide can be easily modulated by changing the CO2 pressure and the monomer feed, resulting in copolymers with different thermal properties.
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Affiliation(s)
- Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - Luis F Sánchez-Barba
- Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, Móstoles, 28933 Madrid, Spain
| | - Juan Tejeda
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - Ana M Rodríguez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - José A Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Farmacia, 02071-Albacete, Spain.
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA, 13071-Ciudad Real, Spain.
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de la Cruz-Martínez F, Bresolí-Obach R, Bravo I, Alonso-Moreno C, Hermida-Merino D, Hofkens J, Lara-Sánchez A, Castro-Osma JA, Martín C. Unexpected luminescence of non-conjugated biomass-based polymers: new approach in photothermal imaging. J Mater Chem B 2023; 11:316-324. [PMID: 36353924 DOI: 10.1039/d2tb02033e] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/06/2022]
Abstract
Population growth, depletion of world resources and persistent toxic chemical production underline the need to seek new smart materials from inexpensive, biodegradable, and renewable feedstocks. Hence, "metal-free" ring-opening copolymerization to convert biomass carvone-based monomers into non-conventional luminescent biopolymers is considered a sustainable approach to achieve these goals. The non-conventional emission was studied in terms of steady-state and time-resolved spectroscopy in order to unravel the structure-properties for different carvone-based copolymers. The results highlighted the importance of the final copolymer folding structure as well as its environment in luminescent behavior (cluster-triggered emission). In all cases, their luminescent behavior is sensitive to small temperature fluctuations (where the minimum detected temperature is Tm ∼ 2 °C and relative sensitivity is Sr ∼ 6% °C) even at the microscopic scale, which endows these materials a great potential as thermosensitive smart polymers for photothermal imaging.
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Affiliation(s)
- Felipe de la Cruz-Martínez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-la Mancha, Avda. Camilo José Cela, 10, Ciudad Real 13071, Spain.
| | - Roger Bresolí-Obach
- Chem&Tech - Molecular Imaging and Photonics, KU Leuven, C/Celestijnenlaan 200F, Leuven 3001, Belgium.,AppLightChem, Institut Quimic de Sarria, Universitat Ramon Lull, Via Augusta 390, Barcelona 08007, Catalunya, Spain
| | - Iván Bravo
- Departamento de Química Física, Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-la Mancha, Avda. Dr. José María Sánchez Ibáñez, s/n, Albacete 02071, Spain.
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-la Mancha, Avda. Dr. José María Sánchez Ibáñez, s/n, Albacete 02071, Spain.
| | - Daniel Hermida-Merino
- CINBIO, Departamento de Física Aplicada, Universidade de Vigo, Campus Lagoas-Marcosende, Vigo 36310, Spain
| | - Johan Hofkens
- Chem&Tech - Molecular Imaging and Photonics, KU Leuven, C/Celestijnenlaan 200F, Leuven 3001, Belgium
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-la Mancha, Avda. Camilo José Cela, 10, Ciudad Real 13071, Spain.
| | - José A Castro-Osma
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-la Mancha, Avda. Dr. José María Sánchez Ibáñez, s/n, Albacete 02071, Spain.
| | - Cristina Martín
- Chem&Tech - Molecular Imaging and Photonics, KU Leuven, C/Celestijnenlaan 200F, Leuven 3001, Belgium.,Departamento de Química Física, Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-la Mancha, Avda. Dr. José María Sánchez Ibáñez, s/n, Albacete 02071, Spain.
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Gaona MA, de la Cruz-Martínez F, Caballero MP, Francés-Poveda E, Rodríguez AM, Rodríguez-Diéguez A, North M, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. Closing the loop in the synthesis of heteroscorpionate-based aluminium helicates: catalytic studies for cyclic carbonate synthesis. Dalton Trans 2022; 51:11302-11315. [PMID: 35822413 DOI: 10.1039/d2dt01645a] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
Abstract
Novel polynuclear helical aluminium complexes supported by bulky heteroscorpionate ligands have been developed and characterised. The use of bulkier ligands has allowed the isolation of unprecedented intermediates for the preparation of helical aluminium complexes. The catalytic activity of these aluminium complexes for cyclic carbonates formation has also been investigated under mild reaction conditions. The combination of complex 16 and Bu4NBr catalysed the synthesis of a broad range of monosubstituted cyclic carbonates from their corresponding epoxides and CO2 at 25 °C and one bar of CO2 pressure. This catalyst system also showed good catalytic activity for the preparation of disubstituted cyclic carbonates from internal epoxides and CO2.
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Affiliation(s)
- Miguel A Gaona
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - María P Caballero
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - Enrique Francés-Poveda
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - Ana M Rodríguez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain.
| | - Antonio Rodríguez-Diéguez
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, The University of York, York, YO10 5DD, UK
| | - Michael North
- Universidad de Granada, Dpto. de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias, Avda. de Fuentenueva s/n, 18071 Granada, Spain
| | - José A Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Farmacia, 02071-Albacete, Spain.
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain.
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Martínez de Sarasa Buchaca M, de la Cruz-Martínez F, Francés-Poveda E, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Garcés A, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. Synthesis of Nonisocyanate Poly(hydroxy)urethanes from Bis(cyclic carbonates) and Polyamines. Polymers (Basel) 2022; 14:polym14132719. [PMID: 35808764 PMCID: PMC9269535 DOI: 10.3390/polym14132719] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/03/2022] [Revised: 06/27/2022] [Accepted: 06/29/2022] [Indexed: 01/27/2023] Open
Abstract
Nonisocyanate polyurethane materials with pending alcohol groups in the polymeric chain were synthesized by polyaddition reaction of bis(cyclic carbonates) onto diamines. For the platform molecule, 1,4-butanediol bis(glycidyl ether carbonate) (BGBC, 1) was used. The polyaddition reaction of 1 onto a wide range of diamines with different electronic and physical properties was explored. All PHUs were obtained quantitatively after 16 h at 80 °C temperature in MeCN as solvent. The low nucleophilicity of L-lysine has proven unable to ring-open the cyclic carbonate and, thus, no reaction occurred. The addition of DBU or TBD as the catalyst was tested and allows the obtention of the desired PHU. However, the presence of strong bases also led to the formation of polyurea fragments in the new PHU. The different poly(hydroxyurethane) materials were characterized using a wide range of spectroscopic techniques such as NMR, IR, MALDI-ToF, and using GPC studies. The thermal properties of the NIPUs were investigated by DSC and TGA analyses. Moreover, reactions employing different monomer ratios were performed, obtaining novel hydroxycarbamate compounds. Finally, sequential and one-pot experiments were also carried out to synthesize the PHUs polymers in one-step reaction.
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Affiliation(s)
- Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain; (M.M.d.S.B.); (F.d.l.C.-M.); (E.F.-P.); (J.F.-B.)
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain; (M.M.d.S.B.); (F.d.l.C.-M.); (E.F.-P.); (J.F.-B.)
| | - Enrique Francés-Poveda
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain; (M.M.d.S.B.); (F.d.l.C.-M.); (E.F.-P.); (J.F.-B.)
| | - Juan Fernández-Baeza
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain; (M.M.d.S.B.); (F.d.l.C.-M.); (E.F.-P.); (J.F.-B.)
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, 28933 Móstoles, Spain; (L.F.S.-B.); (A.G.)
| | - Andrés Garcés
- Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, 28933 Móstoles, Spain; (L.F.S.-B.); (A.G.)
| | - José A. Castro-Osma
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-La Mancha, 02071 Albacete, Spain
- Correspondence: (J.A.C.-O.); (A.L.-S.)
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain; (M.M.d.S.B.); (F.d.l.C.-M.); (E.F.-P.); (J.F.-B.)
- Correspondence: (J.A.C.-O.); (A.L.-S.)
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Catalá J, Caballero MP, de la Cruz-Martínez F, Tejeda J, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A, García-Vargas JM, García MT, Ramos MJ, Gracia I, Rodríguez JF. Carbonation of epoxidized soybean oil in supercritical CO2 assisted by imidazole-based organocatalysts. J CO2 UTIL 2022. [DOI: 10.1016/j.jcou.2022.102060] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/18/2022]
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Moya-Lopez C, Bravo I, Castro-Osma JA, Chapron D, Bourson P, Vagner C, Cochez M, Leoné N, Lara-Sánchez A, Alonso-Moreno C, Hermida-Merino D. Synthesis of High Molecular Weight Stereo-Di-Block Copolymers Driven by a Co-Initiator Free Catalyst. Polymers (Basel) 2022; 14:232. [PMID: 35054639 PMCID: PMC8779727 DOI: 10.3390/polym14020232] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/27/2021] [Revised: 12/27/2021] [Accepted: 12/29/2021] [Indexed: 02/01/2023] Open
Abstract
Stereo-diblock copolymers of high molecular weight polylactide (PLA) were synthetized by the one pot-sequential addition method assisted by a heteroscorpionate catalyst without the need of a co-initiator. The alkyl zinc organometallic heteroscorpionate derivative (Zn(Et)(κ3-bpzteH)] (bpzteH = 2,2-bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)-1-para-tolylethoxide) proved to assist in the mechanism of reaction following a coordination-insertion process. Kinetic studies along with the linear correlation between monomer and number average molecular weight (Mn) conversion, and the narrow polydispersities supported the truly living polymerization character of the initiator, whereas matrix-assisted laser desorption/Ionization-time of flight (MALDI-TOF) studies showed a very low order of transesterification. The high stereo-control attained for the afforded high molecular weight derivatives was revealed by homonuclear decoupled 1H NMR spectra and polarimetry measurements. The nanostructure of the PLA derivatives was studied by both wide-angle X-ray scattering (WAXS) and differential scanning calorimetry (DSC) and the stereocomplex phase of the PLA stereo-diblock copolymers was successfully identified.
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Affiliation(s)
- Carmen Moya-Lopez
- LMOPS, Centrale Supélec, Université de Lorraine, 57000 Metz, France; (C.M.-L.); (D.C.); (P.B.); (C.V.); (M.C.)
| | - Ivan Bravo
- Centro Regional de Investigaciones Biomédicas, Unidad NanoCRIB, 02008 Albacete, Spain; (I.B.); (J.A.C.-O.)
- Facultad de Farmacia de Albacete, Universidad de Castilla-La Mancha, 02008 Albacete, Spain
| | - José A. Castro-Osma
- Centro Regional de Investigaciones Biomédicas, Unidad NanoCRIB, 02008 Albacete, Spain; (I.B.); (J.A.C.-O.)
- Facultad de Farmacia de Albacete, Universidad de Castilla-La Mancha, 02008 Albacete, Spain
| | - David Chapron
- LMOPS, Centrale Supélec, Université de Lorraine, 57000 Metz, France; (C.M.-L.); (D.C.); (P.B.); (C.V.); (M.C.)
| | - Patrice Bourson
- LMOPS, Centrale Supélec, Université de Lorraine, 57000 Metz, France; (C.M.-L.); (D.C.); (P.B.); (C.V.); (M.C.)
| | - Christelle Vagner
- LMOPS, Centrale Supélec, Université de Lorraine, 57000 Metz, France; (C.M.-L.); (D.C.); (P.B.); (C.V.); (M.C.)
| | - Marianne Cochez
- LMOPS, Centrale Supélec, Université de Lorraine, 57000 Metz, France; (C.M.-L.); (D.C.); (P.B.); (C.V.); (M.C.)
| | - Nils Leoné
- Aachen-Maastricht Institute of BioBased Materials (AMIBM), Maastricht University, 6200MD Maastricht, The Netherlands;
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica—Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain;
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Centro Regional de Investigaciones Biomédicas, Unidad NanoCRIB, 02008 Albacete, Spain; (I.B.); (J.A.C.-O.)
- Facultad de Farmacia de Albacete, Universidad de Castilla-La Mancha, 02008 Albacete, Spain
| | - Daniel Hermida-Merino
- Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO), DUBBLE@ESRF BP CS40220, 38043 Grenoble, France
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de la Cruz-Martínez F, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. Catalytic synthesis of bio-sourced organic carbonates and sustainable hybrid materials from CO2. Advances in Catalysis 2022. [DOI: 10.1016/bs.acat.2022.07.003] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/25/2022]
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Seguí P, Aguilera-Correa JJ, Domínguez-Jurado E, Sánchez-López CM, Pérez-Tanoira R, Ocaña AV, Castro-Osma JA, Esteban J, Marcilla A, Alonso-Moreno C, Pérez-Martínez FC, Molina-Alarcón M. A novel bis(pyrazolyl)methane compound as a potential agent against Gram-positive bacteria. Sci Rep 2021; 11:16306. [PMID: 34381091 PMCID: PMC8357914 DOI: 10.1038/s41598-021-95609-z] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/14/2021] [Accepted: 07/27/2021] [Indexed: 02/05/2023] Open
Abstract
This study was designed to propose alternative therapeutic compounds to fight against bacterial pathogens. Thus, a library of nitrogen-based compounds bis(triazolyl)methane (1T–7T) and bis(pyrazolyl)methane (1P–11P) was synthesised following previously reported methodologies and their antibacterial activity was tested using the collection strains of Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa. Moreover, the novel compound 2P was fully characterized by IR, UV–Vis and NMR spectroscopy. To evaluate antibacterial activity, minimal inhibitory concentrations (MICs), minimal bactericidal concentrations (MBCs), minimum biofilm inhibitory concentrations (MBICs), and minimum biofilm eradication concentrations (MBECs) assays were carried out at different concentrations (2–2000 µg/mL). The MTT assay and Resazurin viability assays were performed in both human liver carcinoma HepG2 and human colorectal adenocarcinoma Caco-2 cell lines at 48 h. Of all the synthesised compounds, 2P had an inhibitory effect on Gram-positive strains, especially against S. aureus. The MIC and MBC of 2P were 62.5 and 2000 µg/mL against S. aureus, and 250 and 2000 µg/mL against E. faecalis, respectively. However, these values were > 2000 µg/mL against E. coli and P. aeruginosa. In addition, the MBICs and MBECs of 2P against S. aureus were 125 and > 2000 µg/mL, respectively, whereas these values were > 2000 µg/mL against E. faecalis, E. coli, and P. aeruginosa. On the other hand, concentrations up to 250 µg/mL of 2P were non-toxic doses for eukaryotic cell cultures. Thus, according to the obtained results, the 2P nitrogen-based compound showed a promising anti-Gram-positive effect (especially against S. aureus) both on planktonic state and biofilm, at non-toxic concentrations.
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Affiliation(s)
- Pedro Seguí
- Department of Otorhinolaryngology, Complejo Hospitalario Universitario, 02006, Albacete, Spain.,Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas (IDINE), University of Castilla-La Mancha, 02001, Albacete, Spain
| | | | - Elena Domínguez-Jurado
- NanoCRIB Unit, Centro Regional de Investigaciones Biomédicas, 02008, Albacete, Spain.,School of Pharmacy, University of Castilla-La Mancha, 02008, Albacete, Spain
| | - Christian M Sánchez-López
- Department of Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica i Parasitologia, University of Valencia, Burjassot, 46100, Valencia, Spain.,Joint Research Unit on Endocrinology, Nutrition and Clinical Dietetics, Health Research Institute La Fe-Universitat de València, 46026, Valencia, Spain
| | - Ramón Pérez-Tanoira
- Clinical Microbiology Department, Hospital Universitario Príncipe de Asturias, Madrid, Spain.,Biomedicine and Biotechnology Department, School of Medicine, University of Alcalá de Henares, Madrid, Spain
| | - Ana V Ocaña
- Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas (IDINE), University of Castilla-La Mancha, 02001, Albacete, Spain
| | - José A Castro-Osma
- NanoCRIB Unit, Centro Regional de Investigaciones Biomédicas, 02008, Albacete, Spain.,School of Pharmacy, University of Castilla-La Mancha, 02008, Albacete, Spain
| | - Jaime Esteban
- Clinical Microbiology Department, IIS-Fundacion Jimenez Diaz-UAM, 28040, Madrid, Spain
| | - Antonio Marcilla
- Department of Farmàcia i Tecnologia Farmacèutica i Parasitologia, University of Valencia, Burjassot, 46100, Valencia, Spain.,Joint Research Unit on Endocrinology, Nutrition and Clinical Dietetics, Health Research Institute La Fe-Universitat de València, 46026, Valencia, Spain
| | - Carlos Alonso-Moreno
- NanoCRIB Unit, Centro Regional de Investigaciones Biomédicas, 02008, Albacete, Spain.,School of Pharmacy, University of Castilla-La Mancha, 02008, Albacete, Spain
| | - Francisco C Pérez-Martínez
- Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas (IDINE), University of Castilla-La Mancha, 02001, Albacete, Spain.
| | - Milagros Molina-Alarcón
- Instituto de Investigación en Discapacidades Neurológicas (IDINE), University of Castilla-La Mancha, 02001, Albacete, Spain.,Department of Nursing, University of Castilla-La Mancha, 02071, Albacete, Spain
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la Cruz-Martínez FD, Sarasa Buchaca MMD, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Rodríguez AM, Alonso-Moreno C, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. Heteroscorpionate Rare-Earth Catalysts for the Low-Pressure Coupling Reaction of CO 2 and Cyclohexene Oxide. Organometallics 2021. [DOI: 10.1021/acs.organomet.1c00164] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/09/2023]
Affiliation(s)
- Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Universidad Rey Juan Carlos, Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, 28933 Móstoles, Spain
| | - Ana M. Rodríguez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
| | - José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071 Ciudad Real, Spain
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de la Cruz-Martínez F, Martínez de Sarasa Buchaca M, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Rodríguez AM, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. Zinc-Catalyzed Hydroalkoxylation/Cyclization of Alkynyl Alcohols. Inorg Chem 2021; 60:5322-5332. [PMID: 33719419 DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c00309] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/27/2023]
Abstract
Despite the great interest in zinc catalysis for hydroelementation reactions, the use of zinc complexes as catalysts for the hydroalkoxylation of alkynyl alcohols has not been reported to date. Scorpionate zinc complexes have been successfully designed as precatalysts for the hydroalkoxylation reaction of alkynyl alcohols under mild reaction conditions. Zinc amide complex 8 has been shown to be an excellent precatalyst for the highly selective intramolecular hydroalkoxylation process to yield the corresponding exocyclic enol ethers. Kinetic studies have been performed and confirmed that reactions are first-order in [catalyst] and zero-order in [alkynyl alcohol]. NMR spectroscopy and X-ray diffraction analysis provided evidence for the formation of an alkynyl zinc compound which has been shown to be a key intermediate in the hydroalkoxylation process. On the basis of the experimental results, a catalytic cycle is proposed.
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Affiliation(s)
- Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - Luis F Sánchez-Barba
- Universidad Rey Juan Carlos, Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, 28933-Móstoles, Spain
| | - Ana M Rodríguez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - José A Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, 02071-Albacete, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain
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Martínez J, de la Cruz-Martínez F, Martínez de Sarasa Buchaca M, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, North M, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. Efficient Synthesis of Cyclic Carbonates from Unsaturated Acids and Carbon Dioxide and their Application in the Synthesis of Biobased Polyurethanes. Chempluschem 2021; 86:460-468. [PMID: 33704907 DOI: 10.1002/cplu.202100079] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/18/2021] [Revised: 03/01/2021] [Indexed: 11/05/2022]
Abstract
Bio-derived furan- and diacid-derived cyclic carbonates have been synthesized in high yields from terminal epoxides and CO2 . Furthermore, four highly substituted terpene-derived cyclic carbonates were isolated in good yields with excellent diastereoselectivity in some cases. Eleven new cyclic carbonates derived from 10-undecenoic acid under mild reaction conditions were prepared, providing the corresponding carbonate products in excellent yields. The catalyst system also performed the conversion of an epoxidized fatty acid n-pentyl ester into a cyclic carbonate under relatively mild reaction conditions (80 °C, 20 bar, 24 h). This bis(cyclic carbonate) was obtained in high yields and with different cis/trans ratios depending on the co-catalyst used. An allyl alcohol by-product was only observed as a minor product when bis(triphenylphosphine)iminium chloride was used as co-catalyst. Finally, two cyclic carbonates were used as building blocks for the preparation of non-isocyanate poly(hydroxy)urethanes by reaction with 1,4-diaminobutane.
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Affiliation(s)
- Javier Martínez
- Instituto de Ciencias Químicas, Facultad de Ciencias, Isla Teja, Universidad Austral de Chile, 5090000, Valdivia, Chile
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Avda. Camilo José Cela, 10, 13071, Ciudad Real, Spain.,Facultad de Farmacia, 02006, Albacete, Spain
| | - Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Avda. Camilo José Cela, 10, 13071, Ciudad Real, Spain.,Facultad de Farmacia, 02006, Albacete, Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Avda. Camilo José Cela, 10, 13071, Ciudad Real, Spain.,Facultad de Farmacia, 02006, Albacete, Spain
| | - Luis F Sánchez-Barba
- Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, Móstoles, Madrid, 28933, Spain
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, University of York, Heslington, York, YO10 5DD, UK
| | - José A Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Avda. Camilo José Cela, 10, 13071, Ciudad Real, Spain.,Facultad de Farmacia, 02006, Albacete, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Avda. Camilo José Cela, 10, 13071, Ciudad Real, Spain.,Facultad de Farmacia, 02006, Albacete, Spain
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Sobrino S, Navarro M, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Lara-Sánchez A, Garcés A, Castro-Osma JA, Rodríguez AM. Efficient Production of Poly(Cyclohexene Carbonate) via ROCOP of Cyclohexene Oxide and CO 2 Mediated by NNO-Scorpionate Zinc Complexes. Polymers (Basel) 2020; 12:polym12092148. [PMID: 32967153 PMCID: PMC7569798 DOI: 10.3390/polym12092148] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/04/2020] [Revised: 09/17/2020] [Accepted: 09/18/2020] [Indexed: 02/06/2023] Open
Abstract
New mono- and dinuclear chiral alkoxide/thioalkoxide NNO-scorpinate zinc complexes were easily synthesized in very high yields, and characterized by spectroscopic methods. X-ray diffraction analysis unambiguously confirmed the different nuclearity of the new complexes as well as the variety of coordination modes of the scorpionate ligands. Scorpionate zinc complexes 2, 4 and 6 were assessed as catalysts for polycarbonate production from epoxide and carbon dioxide with no need for a co-catalyst or activator under mild conditions. Interestingly, at 70 °C, 10 bar of CO2 pressure and 1 mol % of loading, the dinuclear thioaryloxide [Zn(bpzaepe)2{Zn(SAr)2}] (4) behaves as an efficient and selective one-component initiator for the synthesis of poly(cyclohexene carbonate) via ring-opening copolymerization of cyclohexene oxide (CHO) and CO2, affording polycarbonate materials with narrow dispersity values.
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Affiliation(s)
- Sonia Sobrino
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071 Ciudad Real, Spain; (S.S.); (J.F.-B.); (A.L.-S.); (J.A.C.-O.); (A.M.R.)
| | - Marta Navarro
- Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, Móstoles, 28933 Madrid, Spain; (M.N.); (A.G.)
| | - Juan Fernández-Baeza
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071 Ciudad Real, Spain; (S.S.); (J.F.-B.); (A.L.-S.); (J.A.C.-O.); (A.M.R.)
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, Móstoles, 28933 Madrid, Spain; (M.N.); (A.G.)
- Correspondence: ; Tel.: +34-91-488-8504
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071 Ciudad Real, Spain; (S.S.); (J.F.-B.); (A.L.-S.); (J.A.C.-O.); (A.M.R.)
| | - Andrés Garcés
- Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Universidad Rey Juan Carlos, Móstoles, 28933 Madrid, Spain; (M.N.); (A.G.)
| | - José A. Castro-Osma
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071 Ciudad Real, Spain; (S.S.); (J.F.-B.); (A.L.-S.); (J.A.C.-O.); (A.M.R.)
| | - Ana M. Rodríguez
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071 Ciudad Real, Spain; (S.S.); (J.F.-B.); (A.L.-S.); (J.A.C.-O.); (A.M.R.)
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de la Cruz-Martínez F, Martínez de Sarasa Buchaca M, Martínez J, Tejeda J, Fernández-Baeza J, Alonso-Moreno C, Rodríguez AM, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A. Bimetallic Zinc Catalysts for Ring-Opening Copolymerization Processes. Inorg Chem 2020; 59:8412-8423. [PMID: 32452688 DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c00835] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 3.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/28/2023]
Abstract
Novel bimetallic zinc acetate complexes supported by heteroscorpionate ligands have been developed for the ring-opening copolymerization of cyclohexene oxide and CO2 and the terpolymerization of cyclohexene oxide, phthalic anhydride, and CO2. Heteroscorpionate ligands precursors L1-L3 were reacted with two equivalents of zinc acetate to afford the dinuclear zinc complexes [{Zn(κ3-bpzappe)}(μ-O2CCH3)3-{Zn(HO2CCH3)}] (1), [{Zn(κ3-bpzbdmape)}(μ-O2CCH3)3-{Zn(HO2CCH3)}] (2), and [{Zn(κ3-bpzbdeape)}(μ-O2CCH3)3{Zn(HO2CCH3)}] (3) in excellent yields. The molecular structure of these compounds was determined spectroscopically and confirmed by X-ray diffraction analysis. Zinc acetate complexes 1-3 were screened as catalysts for the copolymerization of cyclohexene oxide and CO2 to produce poly(cyclohexene)carbonate, and complex 3 was found to be the most active catalyst for this process in the absence of a cocatalyst. Furthermore, the terpolymerization of cyclohexene oxide, phthalic anhydride, and CO2 was studied using the combination of complex 3 and 4-dimethylaminopyridine as catalyst system yielding the corresponding polyester-polycarbonate materials.
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Affiliation(s)
- Felipe de la Cruz-Martínez
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologı́as Quı́micas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologı́as Quı́micas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - Javier Martínez
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologı́as Quı́micas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071-Ciudad Real, Spain.,Laboratorio de Quı́mica Inorgánica, Facultad de Quı́mica, Universidad Católica de Chile Casilla 306, Santiago-22 6094411, Chile
| | - Juan Tejeda
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologı́as Quı́micas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologı́as Quı́micas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-La Mancha, 02071-Albacete, Spain
| | - Ana M Rodríguez
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologı́as Quı́micas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071-Ciudad Real, Spain
| | - José A Castro-Osma
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-La Mancha, 02071-Albacete, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologı́as Quı́micas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071-Ciudad Real, Spain
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Martínez J, de la Cruz-Martínez F, Gaona MA, Pinilla-Peñalver E, Fernández-Baeza J, Rodríguez AM, Castro-Osma JA, Otero A, Lara-Sánchez A. Influence of the Counterion on the Synthesis of Cyclic Carbonates Catalyzed by Bifunctional Aluminum Complexes. Inorg Chem 2019; 58:3396-3408. [PMID: 30735040 DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b03475] [Citation(s) in RCA: 31] [Impact Index Per Article: 6.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/19/2022]
Abstract
New bifunctional aluminum complexes have been prepared with the aim of studying the effect of a counterion on the synthesis of cyclic carbonates from epoxides and carbon dioxide (CO2). Neutral ligand 1 was used as a precursor to obtain four novel mesylate, chloride, bromide, and iodide zwitterionic NNO ligands (2-5). The reaction of these ligands with 1 or 2 equiv of AlR3 (R = Me, Et) allowed the synthesis of mono- and bimetallic bifunctional aluminum complexes [AlR2(κ2-mbpzappe)]X [X = Cl, R = Me (6), Et (7); X = Br, R = Me (8), Et (9); X = I, R = Me (10), Et (11)] and [{AlR2(κ2-mbpzappe)}(μ-O){AlR3}]X [X = MeSO3, R = Me (12), Et (13); X = Cl, R = Me (14), Et (15); X = Br, R = Me (16), Et (17); X = I, R = Me (18), Et (19)] via alkane elimination. These complexes were studied as catalysts for the synthesis of cyclic carbonates from epoxides and CO2. Iodide complex 11 showed to be the most active catalyst for terminal epoxides, whereas bromide complex 9 was found to be the optimal catalyst when internal epoxides were used, showing the importance of the nucleophile cocatalyst on the catalytic activity.
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Affiliation(s)
- Javier Martínez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain.,Laboratorio de Química Inorgánica, Facultad de Química , Universidad Católica de Chile , Casilla 306 , Santiago-22 6094411 , Chile
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain
| | - Miguel A Gaona
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain
| | - Esther Pinilla-Peñalver
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain
| | - Ana M Rodríguez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain
| | - José A Castro-Osma
- Departamento de Quı́mica Inorgánica, Orgánica y Bioquı́mica-Centro de Innovación en Quı́mica Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia , Universidad de Castilla-La Mancha , 02071 Albacete , Spain
| | - Antonio Otero
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas , Universidad de Castilla-La Mancha , 13071 Ciudad Real , Spain
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Niza E, Castro-Osma JA, Posadas I, Alonso-Moreno C, Bravo I, Garzón A, Canales-Vázquez J, Ceña V, Lara-Sánchez A, Albaladejo J, Otero A. Assessment of doxorubicin delivery devices based on tailored bare polycaprolactone against glioblastoma. Int J Pharm 2019; 558:110-119. [PMID: 30639216 DOI: 10.1016/j.ijpharm.2018.12.079] [Citation(s) in RCA: 17] [Impact Index Per Article: 3.4] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/07/2018] [Revised: 12/22/2018] [Accepted: 12/24/2018] [Indexed: 12/27/2022]
Abstract
Bare polycaprolactones with controlled molar mass and dispersity were employed to manufacture biodegradable devices, which were applied for doxorubicin delivery in glioblastoma. Micro- and nanoscale devices were prepared by emulsion formation or by a combination of precipitation and hydrolysis. The carriers were characterized by scanning electron microscopy, dynamic light scattering techniques, thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. The encapsulation parameters and drug-release profiles are discussed in order to evaluate the influence of different fundamental parameters, such as molar mass and dispersity value, pH, morphology or crystallinity, on the efficiency of the doxorubicin delivery systems. The ability of doxorubicin-loaded micro- and nanoscale devices to induce cellular toxicity in glioblastoma cells was also explored. A cell viability assay against C6 cells of doxorubicin-loaded nanocarriers showed higher cytotoxicity than doxorubicin-loaded microcarriers. In addition, doxorubicin-loaded nanocarriers also showed good antitumor profile in human tumoral cells and improved the security profile in relation to free doxorubicin in non-tumoral cells. Consistent with the assessment study described in this manuscript, the results provide a proof of concept for the suitability of the approach, based on bare polycaprolactone, to local controlled-sustained release of doxorubicin for the treatment of glioblastoma.
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Affiliation(s)
- Enrique Niza
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
| | - José A Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
| | - Inmaculada Posadas
- Unidad Asociada Neurodeath CSIC-UCLM, Dpto. de Ciencias Médicas, Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario de Albacete, 02071 Albacete, Spain
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain.
| | - Iván Bravo
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Física, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain.
| | - Andrés Garzón
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Física, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
| | | | - Valentín Ceña
- Unidad Asociada Neurodeath CSIC-UCLM, Dpto. de Ciencias Médicas, Facultad de Farmacia, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario de Albacete, 02071 Albacete, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
| | - José Albaladejo
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Física, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
| | - Antonio Otero
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Farmacia, 02071 Albacete, Spain
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Roa AE, Salazar V, Mendoza-Espinosa D, Paneque M, Rodríguez-Diéguez A, Rodríguez AM, Tejeda J, Castro-Osma JA, Otero A, Lara-Sánchez A. Study of the Coordination Modes of Hybrid NNCp Cyclopentadienyl/Scorpionate Ligands in Ir Compounds. Inorg Chem 2019; 58:900-908. [DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b03030] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 0.6] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Arián E. Roa
- Centro de Investigaciones Químicas, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 42039 Pachuca de Soto, Hidalgo, Mexico
- Centro de Investigación en Química Aplicada, Unidad Monterrey, Alianza Sur No. 204 Parque de Innovación e Investigación Tecnológica (PIIT), 66629 Apodaca, Nuevo León, Mexico
| | - Verónica Salazar
- Centro de Investigaciones Químicas, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 42039 Pachuca de Soto, Hidalgo, Mexico
| | - Daniel Mendoza-Espinosa
- Centro de Investigaciones Químicas, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 42039 Pachuca de Soto, Hidalgo, Mexico
| | - Margarita Paneque
- Instituto de Investigaciones Químicas (IIQ), Departamento de Química Inorgánica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), CSIC and Universidad de Sevilla, Avenida Américo Vespucio 49, 41092 Sevilla, Spain
| | - Antonio Rodríguez-Diéguez
- Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, Avenida de Fuentenueva s/n, 18071 Granada, Spain
| | - Ana M. Rodríguez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Juan Tejeda
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - José A. Castro-Osma
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Antonio Otero
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
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18
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Sobrino S, Navarro M, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Garcés A, Lara-Sánchez A, Castro-Osma JA. Efficient CO2 fixation into cyclic carbonates catalyzed by NNO-scorpionate zinc complexes. Dalton Trans 2019; 48:10733-10742. [DOI: 10.1039/c9dt01844a] [Citation(s) in RCA: 20] [Impact Index Per Article: 4.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/25/2022]
Abstract
Chiral bifunctional and bicomponent NNO-scorpionate zinc-based catalysts have been developed for the fixation of CO2 into cyclic carbonates with broad substrate scope and functional group tolerance under mild and solvent-free conditions.
Collapse
Affiliation(s)
- Sonia Sobrino
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA) Campus Universitario
- 13071-Ciudad Real
| | - Marta Navarro
- Universidad Rey Juan Carlos
- Departamento de Biología y Geología
- Física y Química Inorgánica
- Móstoles-28933-Madrid
- Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA) Campus Universitario
- 13071-Ciudad Real
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Universidad Rey Juan Carlos
- Departamento de Biología y Geología
- Física y Química Inorgánica
- Móstoles-28933-Madrid
- Spain
| | - Andrés Garcés
- Universidad Rey Juan Carlos
- Departamento de Biología y Geología
- Física y Química Inorgánica
- Móstoles-28933-Madrid
- Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA) Campus Universitario
- 13071-Ciudad Real
| | - José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgańica
- Orgańica y Bioquímica
- Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO–CINQA)
- Facultad de Farmacia
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Gaona MA, de la Cruz-Martínez F, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Alonso-Moreno C, Rodríguez AM, Rodríguez-Diéguez A, Castro-Osma JA, Otero A, Lara-Sánchez A. Synthesis of helical aluminium catalysts for cyclic carbonate formation. Dalton Trans 2019; 48:4218-4227. [DOI: 10.1039/c9dt00323a] [Citation(s) in RCA: 29] [Impact Index Per Article: 5.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/19/2022]
Abstract
Helical aluminium complexes have been prepared and used as catalysts for cyclic carbonate synthesis.
Collapse
Affiliation(s)
- Miguel A. Gaona
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Universidad Rey Juan Carlos
- Departamento de Biología y Geología
- Física y Química Inorgánica
- Móstoles
- Spain
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Farmacia
- 02071-Albacete
| | - Ana M. Rodríguez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | | | - José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Farmacia
- 02071-Albacete
| | - Antonio Otero
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Dpto. de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
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20
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Martínez de Sarasa Buchaca M, de la Cruz-Martínez F, Martínez J, Alonso-Moreno C, Fernández-Baeza J, Tejeda J, Niza E, Castro-Osma JA, Otero A, Lara-Sánchez A. Alternating Copolymerization of Epoxides and Anhydrides Catalyzed by Aluminum Complexes. ACS Omega 2018; 3:17581-17589. [PMID: 31458360 PMCID: PMC6643587 DOI: 10.1021/acsomega.8b02759] [Citation(s) in RCA: 12] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/11/2018] [Accepted: 12/04/2018] [Indexed: 06/10/2023]
Abstract
The optimization of an organoaluminum catalytic system for the copolymerization of epoxides and anhydrides is presented. For this purpose, the influence of different variables in the process, such as catalysts, cocatalyst, solvent, or substrates, has been analyzed. Kinetic studies, a proposal for the catalytic mechanism, and full characterization of the copolymers obtained are also discussed. Finally, a new copolymer, poly(limonene succinate), obtained by the optimized catalytic system is reported.
Collapse
Affiliation(s)
- Marc Martínez de Sarasa Buchaca
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Javier Martínez
- Laboratorio
de Química Inorgánica, Facultad de Química, Universidad Católica de Chile, Casilla 306, 6094411 Santiago-22, Chile
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Farmacia, Universidad de Castilla-La
Mancha, 02071 Albacete, Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Juan Tejeda
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Enrique Niza
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Farmacia, Universidad de Castilla-La
Mancha, 02071 Albacete, Spain
| | - José A. Castro-Osma
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Farmacia, Universidad de Castilla-La
Mancha, 02071 Albacete, Spain
| | - Antonio Otero
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento
de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro
de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad
de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
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Martínez J, Martínez de Sarasa Buchaca M, de la Cruz-Martínez F, Alonso-Moreno C, Sánchez-Barba LF, Fernandez-Baeza J, Rodríguez AM, Rodríguez-Diéguez A, Castro-Osma JA, Otero A, Lara-Sánchez A. Versatile organoaluminium catalysts based on heteroscorpionate ligands for the preparation of polyesters. Dalton Trans 2018; 47:7471-7479. [PMID: 29786721 DOI: 10.1039/c8dt01553h] [Citation(s) in RCA: 17] [Impact Index Per Article: 2.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/18/2022]
Abstract
A series of alkyl aluminium complexes based on heteroscorpionate ligands were designed as catalysts for the ring-opening polymerisation of cyclic esters and ring-opening copolymerisation of epoxides and anhydrides. Treatment of AlX3 (X = Me, Et) with ligands bpzbeH [bpzbe = 1,1-bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)-3,3-dimethyl-2-butoxide], bpzteH [bpzte = 2,2-bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)-1-para-tolylethoxide], and (R,R)-bpzmmH [(R,R)-bpzmm = (1R)-1-{(1R)-6,6-dimethyl-bicyclo[3.1.1]-2-hepten-2-yl}-2,2-bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)ethoxide] for 2 hours at 0 °C afforded the mononuclear dialkyl aluminium complexes [AlMe2{κ2-bpzbe}] (1), [AlEt2{κ2-bpzbe}] (2), [AlMe2{κ2-(R,R)-bpzmm}] (3) and [AlEt2{κ2-(R,R)-bpzmm}] (4), and the dinuclear dialkyl complexes [AlMe2{κ2-bpzte}]2 (5) and [AlEt2{κ2-bpzte}]2 (6). The molecular structures of the new complexes were determined by spectroscopic methods and confirmed by X-ray crystallography. The alkyl-containing aluminium complexes can act as highly efficient single-component initiators for the ring-opening polymerisation of ε-caprolactone and l-lactide and for the ring-opening copolymerisation of cyclohexene oxide and phthalic anhydride to give a range of biodegradable polyesters.
Collapse
Affiliation(s)
- J Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Dpto. de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-Ciudad Real, Spain.
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Meléndez DO, Lara-Sánchez A, Martínez J, Wu X, Otero A, Castro-Osma JA, North M, Rojas RS. Amidinate Aluminium Complexes as Catalysts for Carbon Dioxide Fixation into Cyclic Carbonates. ChemCatChem 2018. [DOI: 10.1002/cctc.201702014] [Citation(s) in RCA: 52] [Impact Index Per Article: 8.7] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/16/2022]
Affiliation(s)
- Danay Osorio Meléndez
- Nucleus Millennium Chemical Processes and Catalysis (CPC); Laboratorio de Química Inorgánica; Facultad de Química; Universidad Católica de Chile; Casilla 306 Santiago-22 6094411 Chile
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica; Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA); Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas; Universidad de Castilla-La Mancha; Campus Universitario 13071- Ciudad Real Spain
| | - Javier Martínez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica; Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA); Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas; Universidad de Castilla-La Mancha; Campus Universitario 13071- Ciudad Real Spain
| | - Xiao Wu
- Green Chemistry Centre of Excellence; Department of Chemistry; The University of York; York YO10 5DD UK
| | - Antonio Otero
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica; Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA); Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas; Universidad de Castilla-La Mancha; Campus Universitario 13071- Ciudad Real Spain
| | - José A. Castro-Osma
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica; Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA); Facultad de Farmacia; Universidad de Castilla-La Mancha; 02071- Albacete Spain
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence; Department of Chemistry; The University of York; York YO10 5DD UK
| | - René S. Rojas
- Nucleus Millennium Chemical Processes and Catalysis (CPC); Laboratorio de Química Inorgánica; Facultad de Química; Universidad Católica de Chile; Casilla 306 Santiago-22 6094411 Chile
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Castro-Osma JA, Martínez J, de la Cruz-Martínez F, Caballero MP, Fernández-Baeza J, Rodríguez-López J, Otero A, Lara-Sánchez A, Tejeda J. Development of hydroxy-containing imidazole organocatalysts for CO2 fixation into cyclic carbonates. Catal Sci Technol 2018. [DOI: 10.1039/c8cy00381e] [Citation(s) in RCA: 56] [Impact Index Per Article: 9.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
Abstract
Metal-free catalysts for cyclic carbonates synthesis.
Collapse
Affiliation(s)
- José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Farmacia
- 02071-Albacete
| | - Javier Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Felipe de la Cruz-Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - María P. Caballero
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Julián Rodríguez-López
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Antonio Otero
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Juan Tejeda
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
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Martínez J, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A, Otero A. An Efficient and Versatile Lanthanum Heteroscorpionate Catalyst for Carbon Dioxide Fixation into Cyclic Carbonates. ChemSusChem 2017; 10:2886-2890. [PMID: 28598575 DOI: 10.1002/cssc.201700898] [Citation(s) in RCA: 57] [Impact Index Per Article: 8.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/23/2017] [Revised: 06/07/2017] [Indexed: 06/07/2023]
Abstract
A new lanthanum heteroscorpionate complex has shown exceptional catalytic activity for the synthesis of cyclic carbonates from epoxides and carbon dioxide. This catalyst system also promotes the reaction of bio-based epoxides to give an important class of bis(cyclic carbonates) that can be further used for the production of bio-derived non-isocyanate polyurethanes. The catalytic process requires low catalyst loading and mild reaction conditions for the synthesis of a wide range of cyclic carbonates.
Collapse
Affiliation(s)
- Javier Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-, Ciudad Real, Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-, Ciudad Real, Spain
| | - Luis F Sánchez-Barba
- Universidad Rey Juan Carlos, Departamento de Biología y Geología, Física y Química Inorgánica, Móstoles, 28933, Madrid, Spain
| | - José A Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia, 02071-, Albacete, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-, Ciudad Real, Spain
| | - Antonio Otero
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, 13071-, Ciudad Real, Spain
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Osorio Meléndez D, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A, Rojas RS, Otero A. Ring-opening polymerization and copolymerization of cyclic esters catalyzed by amidinate aluminum complexes. ACTA ACUST UNITED AC 2017. [DOI: 10.1002/pola.28629] [Citation(s) in RCA: 30] [Impact Index Per Article: 4.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/23/2022]
Affiliation(s)
- Danay Osorio Meléndez
- Nucleus Millennium Chemical Processes and Catalysis (CPC); Laboratorio de Química Inorgánica, Facultad de Química, Pontificia Universidad Católica de Chile; Santiago Chile
| | - José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha; Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Farmacia; Albacete 02071 Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha; Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas; Ciudad Real 13071 Spain
| | - René S. Rojas
- Nucleus Millennium Chemical Processes and Catalysis (CPC); Laboratorio de Química Inorgánica, Facultad de Química, Pontificia Universidad Católica de Chile; Santiago Chile
| | - Antonio Otero
- Universidad de Castilla-La Mancha; Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas; Ciudad Real 13071 Spain
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Martínez J, Castro-Osma JA, Alonso-Moreno C, Rodríguez-Diéguez A, North M, Otero A, Lara-Sánchez A. One-Component Aluminum(heteroscorpionate) Catalysts for the Formation of Cyclic Carbonates from Epoxides and Carbon Dioxide. ChemSusChem 2017; 10:1175-1185. [PMID: 27863128 DOI: 10.1002/cssc.201601370] [Citation(s) in RCA: 42] [Impact Index Per Article: 6.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/29/2016] [Revised: 10/25/2016] [Indexed: 06/06/2023]
Abstract
New neutral and zwitterionic chiral NNO-donor scorpionate ligands 1 and 2 were designed to obtain new mononuclear and dinuclear NNO-heteroscorpionate aluminum complexes. Reaction of 1 with [AlR3 ] (R=Me, Et) in a 1:1 or 1:2 molar ratio afforded the neutral mononuclear alkyl complexes [AlR2 (κ2 -bpzappe)] {R=Me (3), Et (4); bpzappeH=2,2-bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)-1-[4-(dimethylamino)phenyl]-1-phenylethanol} and bimetallic complexes [{AlR2 (κ2 -bpzappe)}(μ-O){AlR3 }] [R=Me (5), Et (6)]. By reaction of complexes 3-6 with PhCH2 Br, mononuclear and dinuclear cationic aluminum complexes [AlR2 (κ2 -bbpzappe)]Br {R=Me (7), Et (8); bbpzappeH=N-benzyl-4-[2,2-bis(3,5-dimethyl-1H-pyrazol-1-yl)-1-hydroxy-1-phenylethyl]-N,N-dimethylbenzenaminium bromide} and [{AlR2 (κ2 -bbpzappe)}(μ-O){AlR3 }]Br [R=Me (9), Et (10)] were synthesized. Both neutral aluminum complexes in the presence of Bu4 NBr and cationic aluminum complexes were investigated as catalysts for cyclic carbonate formation from epoxides and carbon dioxide. Amongst them, complex 10 was found to be an efficient one-component catalyst for the synthesis of cyclic carbonates from both monosubstituted and internal epoxides and was shown to have broad substrate scope.
Collapse
Affiliation(s)
- Javier Martínez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071-, Ciudad Real, Spain
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, The University of York, York, YO10 5DD, UK
| | - José A Castro-Osma
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071-, Ciudad Real, Spain
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071-, Ciudad Real, Spain
| | - Antonio Rodríguez-Diéguez
- Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, Avda. de Fuentenueva s/n, 18071-, Granada, Spain
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, The University of York, York, YO10 5DD, UK
| | - Antonio Otero
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071-, Ciudad Real, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica, and Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas, Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Universitario, 13071-, Ciudad Real, Spain
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Collapse
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27
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Affiliation(s)
- José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha, Departamento de Química
Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en
Química Avanzada (ORFEO-CINQA), Instituto Regional de Investigación
Científica Aplicada-IRICA, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Katie J. Lamb
- Green
Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, The University of York, Heslington, York YO10 5DD, U.K
| | - Michael North
- Green
Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, The University of York, Heslington, York YO10 5DD, U.K
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Collapse
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Castro-Osma JA, Earlam A, Lara-Sánchez A, Otero A, North M. Synthesis of Oxazolidinones from Epoxides and Isocyanates Catalysed by Aluminium Heteroscorpionate Complexes. ChemCatChem 2016. [DOI: 10.1002/cctc.201600407] [Citation(s) in RCA: 33] [Impact Index Per Article: 4.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/10/2022]
Affiliation(s)
- José A. Castro-Osma
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA); Universidad de Castilla-La Mancha, Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA; 13071- Ciudad Real Spain
| | - Amy Earlam
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry; The University of York; Heslington York YO10 5DD UK
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA); Universidad de Castilla-La Mancha, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas; 13071- Ciudad Real Spain
| | - Antonio Otero
- Departamento de Química Inorgánica, Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA); Universidad de Castilla-La Mancha, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas; 13071- Ciudad Real Spain
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry; The University of York; Heslington York YO10 5DD UK
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Collapse
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Castro-Osma JA, North M, Offermans WK, Leitner W, Müller TE. Unprecedented Carbonato Intermediates in Cyclic Carbonate Synthesis Catalysed by Bimetallic Aluminium(Salen) Complexes. ChemSusChem 2016; 9:791-794. [PMID: 27029954 DOI: 10.1002/cssc.201501664] [Citation(s) in RCA: 57] [Impact Index Per Article: 7.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/18/2015] [Indexed: 06/05/2023]
Abstract
The mechanism by which [Al(salen)]2 O complexes catalyse the synthesis of cyclic carbonates from epoxides and carbon dioxide in the absence of a halide cocatalyst has been investigated. Density functional theory (DFT) studies, mass spectrometry and (1) H NMR, (13) C NMR and infrared spectroscopies provide evidence for the formation of an unprecedented carbonato bridged bimetallic aluminium complex which is shown to be a key intermediate for the halide-free synthesis of cyclic carbonates from epoxides and carbon dioxide. Deuterated and enantiomerically-pure epoxides were used to study the reaction pathway. Based on the experimental and theoretical results, a catalytic cycle is proposed.
Collapse
Affiliation(s)
- José A Castro-Osma
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, The University of York, York, YO10 5DD, UK
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, The University of York, York, YO10 5DD, UK.
| | - Willem K Offermans
- CAT Catalytic Center, RWTH Aachen University, Worringerweg 2, D-52074, Aachen, Germany.
| | - Walter Leitner
- Lehrstuhl für Technische Chemie und Petrolchemie, ITMC, RWTH Aachen University, Worringerweg 1, D-52074, Aachen, Germany
| | - Thomas E Müller
- CAT Catalytic Center, RWTH Aachen University, Worringerweg 2, D-52074, Aachen, Germany
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30
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Castro-Osma JA, Lara-Sanchez A, Otero A, Rodríguez AM, de la Torre MC, Sierra MA. An Efficient and Tunable Route to Bis(1,2,3-triazol-1-yl)methane-Based Nitrogen Compounds. European J Org Chem 2016. [DOI: 10.1002/ejoc.201501519] [Citation(s) in RCA: 10] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/11/2022]
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31
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Castro-Osma JA, North M, Wu X. Synthesis of Cyclic Carbonates Catalysed by Chromium and Aluminium Salphen Complexes. Chemistry 2016; 22:2100-2107. [PMID: 26743787 DOI: 10.1002/chem.201504305] [Citation(s) in RCA: 84] [Impact Index Per Article: 10.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/27/2015] [Revised: 11/26/2015] [Indexed: 11/06/2022]
Abstract
Chromium and aluminium salphen complexes have been found to display remarkable catalytic activity in the synthesis of cyclic carbonates from a range of epoxides and carbon dioxide. The Al(salphen) complex is more reactive towards terminal epoxides at ambient temperature and pressure, whereas the Cr(salphen) complex exhibits higher catalytic activity towards more challenging internal epoxides at elevated temperature and pressure.
Collapse
Affiliation(s)
- José A Castro-Osma
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, University of York, York, YO10 5DD, UK
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, University of York, York, YO10 5DD, UK.
| | - Xiao Wu
- Green Chemistry Centre of Excellence, Department of Chemistry, University of York, York, YO10 5DD, UK
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Collapse
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32
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Castro-Osma JA, Dodson JR, Ingram IDV, Moss M, North M, Quadrelli EA, Quintana-Gómez L, Reed DG, Styring P, Villa-Zaragoza A. Highlights from the Faraday Discussion on Carbon Dioxide Utilisation, Sheffield, UK, September 2015. Chem Commun (Camb) 2016; 52:232-8. [DOI: 10.1039/c5cc90511g] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
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33
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Martínez J, Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A, Otero A, Fernández-Baeza J, Tejeda J, Sánchez-Barba LF, Rodríguez-Diéguez A. Ring-opening copolymerisation of cyclohexene oxide and carbon dioxide catalysed by scorpionate zinc complexes. Polym Chem 2016. [DOI: 10.1039/c6py01559j] [Citation(s) in RCA: 18] [Impact Index Per Article: 2.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
Abstract
New bimetallic heteroscorpionate zinc complexes have been developed and used as efficient catalysts for the synthesis of poly(cyclohexene carbonate).
Collapse
Affiliation(s)
- Javier Martínez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA
- 13071-Ciudad Real
| | - José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA
- 13071-Ciudad Real
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA
- 13071-Ciudad Real
| | - Antonio Otero
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA
- 13071-Ciudad Real
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA
- 13071-Ciudad Real
| | - Juan Tejeda
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas and Instituto Regional de Investigación Científica Aplicada-IRICA
- 13071-Ciudad Real
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Departamento de Biología y Geología
- Física y Química Inorgánica
- Universidad Rey Juan Carlos
- Móstoles
- Spain
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Martínez J, Castro-Osma JA, Earlam A, Alonso-Moreno C, Otero A, Lara-Sánchez A, North M, Rodríguez-Diéguez A. Synthesis of Cyclic Carbonates Catalysed by Aluminium Heteroscorpionate Complexes. Chemistry 2015; 21:9850-62. [DOI: 10.1002/chem.201500790] [Citation(s) in RCA: 100] [Impact Index Per Article: 11.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/26/2015] [Indexed: 11/07/2022]
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35
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Otero A, Lara-Sánchez A, Castro-Osma JA, Márquez-Segovia I, Alonso-Moreno C, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Rodríguez AM. Synthesis and structural characterization of amido heteroscorpionate rare-earth metal complexes and hydroamination of aminoalkenes. NEW J CHEM 2015. [DOI: 10.1039/c5nj00930h] [Citation(s) in RCA: 12] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 02/03/2023]
Abstract
New amide heteroscorpionate rare-earth complexes were developed and used as efficient catalysts for the intramolecular hydroamination of aminoalkenes.
Collapse
Affiliation(s)
- Antonio Otero
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - José A. Castro-Osma
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Isabel Márquez-Segovia
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Farmacia
- 02071-Albacete
| | - Juan Fernández-Baeza
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas
- 13071-Ciudad Real
| | - Ana M. Rodríguez
- Universidad de Castilla-La Mancha
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica-Centro de Innovación en Química Avanzada (ORFEO-CINQA)
- Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales
- 13071 Ciudad Real
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Collapse
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36
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Buchard A, North M, Kozak C, Remiezowicz E, Abrantes P, Bardow A, Dodson J, Williams C, Albo J, Ingram I, V. S. M. Carrera G, Styring P, Poliakoff M, Lamb K, Quadrelli EA, MacDowell N, Dowson G, Aresta M, Heyn R, Castro-Osma JA, Webb W, Silva R, Marciniak A, Jones C, Yavuz CT, Capacchione C, Coogan A, Priestnall M. Atom efficiency in small molecule and macromolecule synthesis: general discussion. Faraday Discuss 2015; 183:97-123. [DOI: 10.1039/c5fd90079d] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
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37
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Castro-Osma JA, Comerford JW, Heyn RH, North M, Tangstad E. New catalysts for carboxylation of propylene glycol to propylene carbonate via high-throughput screening. Faraday Discuss 2015; 183:19-30. [DOI: 10.1039/c5fd00061k] [Citation(s) in RCA: 8] [Impact Index Per Article: 0.9] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
Abstract
High throughput methodologies screened 81 different metal salts and metal salt combinations as catalysts for the carboxylation of propylene glycol to propylene carbonate, as compared to a 5 mol% Zn(OAc)2/p-chlorobenzene sulfonic acid benchmark catalyst. The reactions were run with added acetonitrile (MeCN) as a chemical water trap. Two new catalysts were thereby discovered, zinc trifluoromethanesulfonate (Zn(OTf)2) and zinc p-toluenesulfonate. The optimal reaction parameters for the former catalyst were screened. Zn(OTf)2 gave an overall propylene carbonate yield of greater than 50% in 24 h, twice as large as the previous best literature yield with MeCN as a water trap, with 69% selectivity and 75% conversion of propylene glycol at 145 °C and 50 bar CO2 pressure.
Collapse
Affiliation(s)
- José A. Castro-Osma
- University of York
- Department of Chemistry
- Green Chemistry Center of Excellence
- North Yorkshire
- UK
| | - James W. Comerford
- University of York
- Department of Chemistry
- Green Chemistry Center of Excellence
- North Yorkshire
- UK
| | | | - Michael North
- University of York
- Department of Chemistry
- Green Chemistry Center of Excellence
- North Yorkshire
- UK
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Collapse
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38
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Castro-Osma JA, Comerford JW, Heath S, Jones O, Morcillo M, North M. Quinine catalysed asymmetric Michael additions in a sustainable solvent. RSC Adv 2015. [DOI: 10.1039/c4ra12132e] [Citation(s) in RCA: 20] [Impact Index Per Article: 2.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022] Open
Abstract
Diethyl carbonate is shown to be a suitable, sustainable solvent in which to carry out quinine catalysed asymmetric Michael additions of malononitriles to enones.
Collapse
Affiliation(s)
- José A. Castro-Osma
- Green Chemistry Centre of Excellence
- Department of Chemistry
- The University of York
- York
- UK
| | - James W. Comerford
- Green Chemistry Centre of Excellence
- Department of Chemistry
- The University of York
- York
- UK
| | - Samantha Heath
- Green Chemistry Centre of Excellence
- Department of Chemistry
- The University of York
- York
- UK
| | - Oliver Jones
- Green Chemistry Centre of Excellence
- Department of Chemistry
- The University of York
- York
- UK
| | - Maria Morcillo
- School of Chemistry
- Newcastle University
- Newcastle-Upon-Tyne
- UK
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence
- Department of Chemistry
- The University of York
- York
- UK
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Collapse
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39
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Castro-Osma JA, Alonso-Moreno C, Lara-Sánchez A, Martínez J, North M, Otero A. Synthesis of cyclic carbonates catalysed by aluminium heteroscorpionate complexes. Catal Sci Technol 2014. [DOI: 10.1039/c3cy00810j] [Citation(s) in RCA: 80] [Impact Index Per Article: 8.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/22/2023]
Abstract
A trimetallic aluminium complex catalyses the synthesis of cyclic carbonates from epoxides and CO2 at room temperature and pressure.
Collapse
Affiliation(s)
- José A. Castro-Osma
- Green Chemistry Centre of Excellence
- Department of Chemistry
- The University of York
- York, UK
- Departamento de Química Inorgánica
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Universidad de Castilla-La Mancha
- 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Universidad de Castilla-La Mancha
- 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Javier Martínez
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Universidad de Castilla-La Mancha
- 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Michael North
- Green Chemistry Centre of Excellence
- Department of Chemistry
- The University of York
- York, UK
| | - Antonio Otero
- Departamento de Química Inorgánica
- Orgánica y Bioquímica
- Universidad de Castilla-La Mancha
- 13071 Ciudad Real, Spain
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Collapse
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Castro-Osma JA, Alonso-Moreno C, García-Martinez JC, Fernández-Baeza J, Sánchez-Barba LF, Lara-Sánchez A, Otero A. Ring-Opening (ROP) versus Ring-Expansion (REP) Polymerization of ε-Caprolactone To Give Linear or Cyclic Polycaprolactones. Macromolecules 2013. [DOI: 10.1021/ma401216u] [Citation(s) in RCA: 65] [Impact Index Per Article: 5.9] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/29/2022]
Affiliation(s)
- José A. Castro-Osma
- Facultad de
Ciencias y Tecnología
Química de Ciudad Real, Departamento de Química Inorgánica,
Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Carlos Alonso-Moreno
- Facultad de Farmacia de Albacete,
Departamento de Química Inorgánica, Orgánica
y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, 02071 Albacete, Spain
| | - Joaquín C. García-Martinez
- Facultad de Farmacia de Albacete,
Departamento de Química Inorgánica, Orgánica
y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, 02071 Albacete, Spain
| | - Juan Fernández-Baeza
- Facultad de
Ciencias y Tecnología
Química de Ciudad Real, Departamento de Química Inorgánica,
Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Luis F. Sánchez-Barba
- Facultad de
Ciencias y Tecnología
Química de Ciudad Real, Departamento de Química Inorgánica,
Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Agustín Lara-Sánchez
- Facultad de
Ciencias y Tecnología
Química de Ciudad Real, Departamento de Química Inorgánica,
Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| | - Antonio Otero
- Facultad de
Ciencias y Tecnología
Química de Ciudad Real, Departamento de Química Inorgánica,
Orgánica y Bioquímica, Universidad de Castilla-La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain
| |
Collapse
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41
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Castro-Osma JA, Lara-Sánchez A, North M, Otero A, Villuendas P. Synthesis of cyclic carbonates using monometallic, and helical bimetallic, aluminium complexes. Catal Sci Technol 2012. [DOI: 10.1039/c2cy00517d] [Citation(s) in RCA: 72] [Impact Index Per Article: 6.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
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42
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Otero A, Lara-Sánchez A, Fernández-Baeza J, Alonso-Moreno C, Márquez-Segovia I, Sánchez-Barba LF, Castro-Osma JA, Rodríguez AM. Heteroscorpionate rare-earth initiators for the controlled ring-opening polymerization of cyclic esters. Dalton Trans 2011; 40:4687-96. [DOI: 10.1039/c0dt01678k] [Citation(s) in RCA: 34] [Impact Index Per Article: 2.6] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/21/2022]
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