Perfluorinated phosphine and hybrid P–O ligands for Pd catalysed C–C bond forming reactions in solution and on Teflon supports

Abstract

The synthesis of two types of phosphine ligands that feature perfluorinated ponytails is reported. A bidentate (RfCH 2 CH 2 ) 2 PCH 2 CH 2 P(CH 2 CH 2 Rf) 2 (Rf ¼ CF 3 (CF 2 ) n ; n ¼ 5, 7) and an alkoxyphosphine made by ring opening a fluorous epoxide, RfCH 2 CH(OH)CH 2 PR 2 (Rf ¼ CF 3 (CF 2 ) 7 ), have been prepared and spectroscopically characterised. The electronic effects of the fluorous chains have been elucidated from either the 1 J Pt-P or 1 J P-Se coupling constants in Pt(II) or phosphine selenide compounds. Whilst the bidentate phosphines do not give stable or active Pd catalysts, the hybrid ligand does allow Susuki, Heckand Sonogashira catalysis to be demonstrated with low catalyst loadings and good turnovers. Whilst a fluorous extraction methodology does not give good performance, the ligand can be adsorbed onto Teflon tape and for the Suzuki cross coupling reaction the catalytic system can be run 6 times before activity drops and this has been traced to oxidation of the ligand. Additionally the crystal structure of the hybrid phosphine oxide is reported and the non-covalent interactions discussed. View Article Online 4.67 (1H, s, CHOH), 7.20 (6H, m, 3 J H-P ¼ 1.2 Hz, 2 J H-H ¼ 7.5 Hz, ArH), 7.26 (4H, m, 3 J H-P ¼ 8.4 Hz, 3 J H-H ¼ 7.5 Hz, ArH); 13 C{ 1 H} NMR (100 MHz, C 6 D 6 ): d C ¼ 35.06 (d, 1 J C-P ¼ 30.5 Hz, P-CH 2 ), 46.00 (m, 2

Interfaces with Fluorinated Amphiphiles: Superstructures and Microfluidics

“…Interfaces between liquids and fluorous solids can be used to adsorb fluorous or fluorine‐tagged molecules from solution by fluorine‐specific interactions, which is especially common in fluorous catalysis. Fluorous tags that are used in catalysis or synthetic chemistry usually contain at least six consecutive difluoromethylene groups to obtain sufficient fluorophilicity for adsorption onto fluorous surfaces [23–26] …”

“…Fluorous tags that are used in catalysis or synthetic chemistry usually contain at least six consecutive difluoromethylene groups to obtain sufficient fluorophilicity for adsorption onto fluorous surfaces. [23][24][25][26] The concept of fluorine-specific adsorption of fluorous molecules from a liquid phase onto a solid fluorous column and filter materials was more recently tested for the removal of fluorinated amphiphiles and other emerging perfluoroalkylated environmental pollutants (PFAs) from contaminated water. [27][28][29] PFAs, especially the fluorous surfactants perfluorooctyl sulfonic acid (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) were found to induce adverse health effects, such as cancer or liver toxicity.…”

Grenzflächen mit fluorierten Amphiphilen: Überstrukturen und Mikrofluidik

“…Fluormarker, die in der Katalyse oder synthetischen Chemie eingesetzt werden, enthalten normalerweise mindestens sechs aufeinanderfolgende Difluormethylengruppen, um eine ausreichende Fluorophilie für die Adsorption an fluorierten Oberflächen zu erhalten. [23][24][25][26] Das Konzept der fluorspezifischen Adsorption fluorierter Moleküle aus einer flüssigen Phase an feste fluorierte Filtermaterialien wurde in jüngerer Zeit zur Entfernung fluorierter Amphiphile und anderer neu aufkommender, umweltschädlicher PFAs aus kontaminiertem Wasser erprobt. [27][28][29] Es wurde festgestellt, dass PFAs, insbesondere die fluorierten Tenside Perfluoroctylsulfonsäure (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA), gesundheitsschädliche Wirkungen wie Krebs oder Leberschäden hervorrufen können.…”

“…Grenzflächen zwischen Flüssigkeiten und fluorhaltigen Feststoffen können dazu genutzt werden, fluorhaltige oder fluormarkierte Moleküle durch Fluor‐spezifische Wechselwirkungen aus der Lösung zu adsorbieren, was insbesondere in der Fluorphasen‐basiertenKatalyse üblich ist. Fluormarker, die in der Katalyse oder synthetischen Chemie eingesetzt werden, enthalten normalerweise mindestens sechs aufeinanderfolgende Difluormethylengruppen, um eine ausreichende Fluorophilie für die Adsorption an fluorierten Oberflächen zu erhalten [23–26] . Das Konzept der fluorspezifischen Adsorption fluorierter Moleküle aus einer flüssigen Phase an feste fluorierte Filtermaterialien wurde in jüngerer Zeit zur Entfernung fluorierter Amphiphile und anderer neu aufkommender, umweltschädlicher PFAs aus kontaminiertem Wasser erprobt [27–29] .…”