Brian Frost

Le groupe Frost s'intéresse au développement de nouveaux complexes inorganiques et organométalliques utilisables en catalyse aqueuse et biphasique. La chimie organométallique et la catalyse restent des domaines de recherche passionnants avec de nombreuses opportunités de contributions fondamentales, voire pédagogiques. Nous nous intéressons à la synthèse, la structure et la réactivité des complexes inorganiques et organométalliques en mettant l'accent sur ceux applicables à la catalyse. Les techniques utilisées dans notre laboratoire comprennent, mais sans s'y limiter, la chimie computationnelle, la spectroscopie RMN multinucléaire (1H, 13C, 31P), la spectroscopie UV-vis, la spectrométrie de masse, la cristallographie aux rayons X et l'IR in situ à l'aide du ReactIR 4000 d'ASI. programme de recherche englobe un large éventail d'intérêts, notamment:

Actuellement, notre groupe travaille sur des projets impliquant la synthèse et la caractérisation de nouvelles phosphines hydrosolubles et explorant l'activité catalytique des complexes inorganiques et organométalliques dérivés de ces nouveaux ligands. De nombreux ligands phosphine que nous synthétisons sont dérivés de la phosphine PTA soluble dans l'eau et stable à l'air (voir figure). Par exemple, la déprotonation du bord supérieur du PTA avec n-BuLi a permis d'accéder à une variété de ligands phosphine chiraux hydrosolubles (voir figure).

La catalyse en phase aqueuse présente un certain nombre d'avantages par rapport à la catalyse homogène en phase organique traditionnelle ; le plus largement reconnu est l'utilisation de l'eau, un solvant inoffensif pour l'environnement, comme milieu réactionnel. Les catalyseurs solubles dans l'eau peuvent être facilement séparés, récupérés et réutilisés grâce à l'utilisation d'une catalyse biphasique ou à l'extraction du produit organique de la couche aqueuse. Nous avons récemment montré que RuCl2PTA4 est un excellent catalyseur pour l'hydratation en phase aqueuse d'une variété de nitriles en amides. Les conditions de réaction sont raisonnablement douces et le catalyseur est suffisamment robuste pour être recyclé plus de sept fois avec peu de perte d'activité. Dans un certain nombre de cas, la couche aqueuse peut être séparée par décantation du produit cristallin et réutilisée sans colonne ni extraction (voir Green Chem.2012, 14, 62-66).