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

9.2. Co stabilized olefin for the olefin reduction

  

Wangelin  group reported an elegant hydrogenation condition 

that  employed  cobalt  nanoparticles  stabilized  with  olefins.

[64]

 

This  system  was  employed  for  the  hydrogenation  of  C=C, 

C=O and C=N double bonds. This catalyst system avoids the 

need  of  inexpensive  olefins,  complex  ligands,  facile  catalyst 

separation,  and  easily  available  reagents.  Thus  the  formation 

of  active  cobalt  catalyst  was  performed  by  reducing  CoBr

2

 

with LiEt

3

BH under high concentration of the reducing agent 

in presence of olefins to stabilize the vacant coordination sites 

and  prevent  catalyst  aggregation.  The  optimized  conditions 

were  tested  with  mono-,  di-  and  tri-substituted  olefins  which 

cleanly  reacted  at  2  bar  H

2

  pressure  and  room  temperature 

(Scheme 90).   

Scheme 90. Olefin reduction using cobalt-catalysis 

 

This  methodology  was  applied  to  alkenes 

203

  containing 

reduction-sensitive  functions  such  as  chloride,  bromide, 

imide,  hydroxyl,  ether  and  ester  functions.  For  this,  the 

reaction  solution  containing  anthracene,  CoBr

2

  and  LiEt

3

BH 

was added and stirred under 2 bar of hydrogen atmosphere at 

20 

o

C  for  24  hours  (Scheme  91).  The  methodology  was 

extended to C=X bonds 

Scheme 91. Reduction of alkenes bearing sensitive functional 

groups 

 

such as ketones, imines and quinolones (Scheme 92). In order 

to probe the pathway, the reactions are carried out in [D

8

]THF 

and work-up with D

2

O afforded no deuterated products