L'hydroformylation réductrice en un seul pot d'alcènes constitue une méthode simple et économique en atomes pour la synthèse d'alcools homologues à un seul carbone. Cependant, la réaction catalysée par un catalyseur hétérogène stable et efficace a été sous-explorée.

Pour résoudre ce problème, des chercheurs de l'Institut de Qingdao de bioénergie et de technologie des bioprocédés de l'Académie chinoise des sciences ont développé un site Ru trinucléaire confiné dans des polymères organiques poreux incorporés à la phosphine pour la synthèse directe d'alcools à partir de l'hydroformylation réductrice d'alcènes. Leur étude a été publiée dans ACS Catalysis le 12 mars.

Les chercheurs ont construit un polymère organique poreux (POP) stable en laboratoire en incorporant un ligand monophosphine spécifique dans l'échafaudage, qui sert à la fois de ligand solide et de support pour préparer un catalyseur de Ru hétérogène pour l'hydroformylation réductrice en un seul pot.

Le ligand monophosphine aide à stabiliser les sites Ru trinucléaires atomiquement dispersés sur le POP, ce qui donne un catalyseur Ru hétérogène avec une performance catalytique comparable à son homologue homogène dans les mêmes conditions. Le catalyseur pourrait être facilement séparé pour une réutilisation successive sans perte significative d'activité et de sélectivité.

De plus, une stratégie de programmation de la température en deux étapes a été développée pour améliorer considérablement la sélectivité envers les alcools linéaires, largement applicable aux oléfines terminales, internes et fonctionnalisées.

Dans cette stratégie, l'oléfine a été convertie en aldéhyde linéaire correspondant à une température de réaction relativement plus basse tout en minimisant les réactions secondaires d'isomérisation et d'hydrogénation, garantissant ainsi la production d'alcool linéaire dans la deuxième étape avec une efficacité élevée et une excellente sélectivité.

Dans des conditions de réaction optimales, l'hydroformylation réductrice du 1-hexène en tant que réaction modèle a été entièrement réalisée avec une sélectivité en 1-hexanol allant jusqu'à 95 % et un rapport alcool linéaire/alcool ramifié allant jusqu'à 30.

Ce travail représente une avancée significative dans le développement de catalyseurs hétérogènes pour la synthèse directe d'alcools linéaires à partir d'alcènes largement disponibles.