La condensazione di Knoevenagel catalizzata da liquidi ionici imidazolici: studio del meccanismo di reazione mediante spettrometria di massa

I liquidi ionici costituiscono una famiglia di composti stabili e non infiammabili, spesso considerati “progettabili” in virtù della possibilità di intervenire sulle loro caratteristiche strutturali e modificarne le proprietà chimico-fisiche [1]. In particolare, la bassa tensione di vapore li ha resi ottimi candidati sia come solventi sia come catalizzatori in numerose trasformazioni chimiche [2]. Tra queste, la condensazione di Knoevenagel costituisce una reazione modello per la formazione di legami carbonio-carbonio [3] e per la sintesi di ben noti composti chimici e farmaceutici [4]. Lo sviluppo di catalizzatori altamente specifici nei confronti della suddetta reazione può implementare la selettività del processo. A tal fine, lo studio del meccanismo di reazione è essenziale per progettare un sistema catalitico efficace. Un approccio utile per accedere al livello strettamente molecolare di una trasformazione chimica è quello di condurre uno studio in fase gassosa mediante l’impiego di tecniche spettrometriche di massa. Queste metodiche, altamente sensibili, permettono di manipolare specie cariche in un ambiente controllato e privo di perturbazioni, spesso dovute alla presenza di molecole di solvente e contro-ioni. In tal modo, è possibile “pescare” direttamente dalla miscela di reazione intermedi ionici transienti, trasferirli in fase gassosa e caratterizzarli strutturalmente [5,6]. In questo studio è stato, quindi, indagato il meccanismo di reazione di una serie liquidi ionici imidazolici impiegati come catalizzatori nella condensazione di Knoevenagel. Per ciascun catalizzatore sono stati intercettati gli intermedi reattivi implicati nel processo, mentre i prodotti di reazione sono stati isolati ed identificati, allo scopo di stimarne la resa sintetica.