Synthetic Organic Transformations of Transition Metal Nanoparticles as Propitious Catalysts: a thumbnail†

6.3.  Fe

3

O

4

@Cu

2x-s 

2CF  photocatalysts  for  the  Suzuki-

Miyaura cross-couplings

  

A  novel  porous  coordination  frameworks  (PCFs)  employing 

an organic linker based on 3,4-Dihydroxybenzaldehyde (DIB) 

tethered with triethylene tetramine (TETA) and inorganic NPs 

(Fe

3

O

4

@ Cu

2-x

S and Fe

3

O

4

) as nodes  were reported.

[42]

 Their 

property  such  as  large  size,  strong  absorption  in  the  near-

infrared (NIR)-range, high stability and dispersity in solution 

and the  

Scheme  60.  Suzuki-Miyaura  cross-couplings  in  ethanol  at 

room temperature 

 

efficient  charge  separation  makes  them  an  efficient 

heterogeneous,  NIR  light  photocatalyst  for  the  Suzuki 

coupling  reaction  at  room  temperature.  After  the  synthesis 

and  thorough  material  characterization  studies,  various  aryl 

halides and phenyl boronic acid coupling were verified under 

optimized conditions in presence of NIR light illumination at 

room temperature (Scheme 60). After completion of reaction, 

the  catalyst  can  be  magnetically  separated  and  found  that  its 

morphology  and  size  remained  almost  the  same.    Being  a 

photocatalyst,  the  formation  of  electron-hole  pairs  is 

necessary  for  the  Suzuki  coupling  reaction.  The  presence  of 

DIPEA (hole scavenger), benzoquinone (radical scavenger) or 

both  diminished  the  yield  from  92%  to  only  5%.  Hence, 

mechanistically it was proposed that C-I bond of iodobenzene 

was  attacked  by  the  photoexcited  electrons  and  the  activated 

species  was  adsorbed  by  the  photocatalyst.  Meanwhile,  the 

hole  generated by the photocatalyst triggers the  C-B bond  to 

form  borate  complex,  B(OH)

3

-

  in  basic  medium  which 

undergoes transmetallation followed by reductive elimination 

to  afford  the  final  product.  The  report  made  an  effort  in  the 

homogenization  of  the  heterogeneous  catalyst  as  an  alternate 

strategy to improve the activity of catalysts, while facilitating 

the recovery and recyclability of photocatalyst.