stringtranslate.com

Комплекс Васьки

Комплекс Васьки — это тривиальное название химического соединения транс -карбонилхлорбис(трифенилфосфин)иридий(I), которое имеет формулу IrCl(CO)[P(C 6 H 5 ) 3 ] 2 . Этот квадратный плоский диамагнитный металлоорганический комплекс состоит из центрального атома иридия , связанного с двумя взаимно транс- трифенилфосфиновыми лигандами , окисью углерода и ионом хлорида . Впервые о комплексе сообщили Дж. В. ДиЛуцио и Лаури Васка в 1961 году. [1] Комплекс Васки может подвергаться окислительному присоединению и отличается способностью обратимо связываться с O 2 . Это ярко-желтое кристаллическое твердое вещество.

Подготовка

Синтез включает нагревание практически любой соли хлорида иридия с трифенилфосфином и источником монооксида углерода . Самый популярный метод использует диметилформамид (ДМФ) в качестве растворителя, а иногда для ускорения реакции добавляется анилин . Другой популярный растворитель — 2-метоксиэтанол . Реакцию обычно проводят в атмосфере азота. В синтезе трифенилфосфин служит одновременно лигандом и восстановителем, а карбонильный лиганд образуется в результате разложения диметилформамида, вероятно, путем деинсерции промежуточных частиц Ir-C(O)H. Ниже приводится возможное сбалансированное уравнение этой сложной реакции. [2]

IrCl 3 (H 2 O) 3 + 3 P(C 6 H 5 ) 3 + HCON(CH 3 ) 2 + C 6 H 5 NH 2 → IrCl(CO)[P(C 6 H 5 ) 3 ] 2 + [ (CH 3 ) 2 NH 2 ]Cl + OP(C 6 H 5 ) 3 + [C 6 H 5 NH 3 ]Cl + 2 H 2 O

Типичными источниками иридия, используемыми в этом препарате, являются IrCl 3 · x H 2 O и H 2 IrCl 6 .

Реакции

Исследования комплекса Васки помогли создать концептуальную основу для гомогенного катализа . Комплекс Васки с 16 валентными электронами считается «координационно ненасыщенным» и, таким образом, может связываться с одним двухэлектронным или двумя одноэлектронными лигандами, становясь электронно насыщенными 18 валентными электронами. Присоединение двух одноэлектронных лигандов называется окислительным присоединением . [3] При окислительном присоединении степень окисления иридия увеличивается от Ir(I) до Ir(III). Четырехкоординатное плоско-квадратное расположение в стартовом комплексе превращается в октаэдрическое шестикоординатное произведение. Комплекс Васки подвергается окислительному присоединению с обычными окислителями, такими как галогены, сильные кислоты, такие как HCl, и другими молекулами, которые, как известно, реагируют как электрофилы , такие как йодметан (CH 3 I).

Комплекс Васки обратимо связывает О 2 :

IrCl(CO)[P(C 6 H 5 ) 3 ] 2 + O 2 ⇌ IrCl(CO)[P(C 6 H 5 ) 3 ] 2 O 2

Дикислородный лиганд связан с Ir обоими атомами кислорода, что называется боковой связью. В миоглобине и гемоглобине, напротив, O 2 связывается с конца, прикрепляясь к металлу только через один из двух атомов кислорода. Образующийся дикислородный аддукт возвращается в исходный комплекс при нагревании или продувке раствора инертным газом, о чем свидетельствует изменение цвета с оранжевого обратно на желтый. [2]

Спектроскопия

Инфракрасная спектроскопия может быть использована для анализа продуктов окислительного присоединения к комплексу Васки, поскольку реакции вызывают характерные сдвиги частоты растяжения координированного монооксида углерода. [4] Эти сдвиги зависят от количества π-обратных связей , допускаемых вновь ассоциированными лигандами. Частоты растяжения CO для комплекса Васки и лигандов, добавленных окислительно, документированы в литературе. [5]

Окислительное присоединение с образованием продуктов Ir(III) уменьшает π-связь от Ir к C, что приводит к увеличению частоты карбонильной валентной полосы. Изменение частоты растяжения зависит от добавленных лигандов, но для комплекса Ir(III) эта частота всегда превышает 2000 см -1 .

История

Самое раннее упоминание IrCl(CO)(PPh 3 ) 2 принадлежит Васке и ДиЛуцио. [6] Близкородственный IrBr(CO)(PPh 3 ) 2 был описан в 1959 году Марией Анголеттой, которая получила комплекс путем обработки IrBr(CO) 2 ( p -толуидин) PPh 3 в растворе ацетона. [7] В 1957 году Линда Валлерино сообщила о RhCl(CO)(PPh 3 ) 2 . [8]

Рекомендации

  1. ^ Лаури Васька ; Дж. В. ДиЛуцио (1961). «Карбонильные и гидридо-карбонильные комплексы иридия по реакции со спиртами. Гидридокомплексы по реакции с кислотой». Журнал Американского химического общества . 83 (12): 2784–2785. дои : 10.1021/ja01473a054.
  2. ^ аб Джиролами, GS; Раухфус, ТБ; Анжеличи, Р.Дж. (1999). Синтез и техника в неорганической химии (3-е изд.). Саусалито, Калифорния: Университетские научные книги. п. 190. ИСБН 0-935702-48-2.
  3. ^ Лабингер, Джей А. (2015). «Учебник по окислительному присоединению». Металлоорганические соединения . 34 (20): 4784–4795. doi : 10.1021/acs.organomet.5b00565.
  4. ^ Лаури Васька; ДиЛуцио, JW (1962). «Активация водорода комплексом переходного металла в нормальных условиях, приводящая к стабильному молекулярному дигидриду». Журнал Американского химического общества . 84 (4): 679–680. дои : 10.1021/ja00863a040.
  5. ^ Крэбтри, Р. (2001). Металлоорганическая химия переходных металлов (3-е изд.). Канада: Джон Уайли и сыновья. п. 152.
  6. ^ Рейн У. Кирсс (2013). «Пятьдесят лет Васькиному подворью». Бык. Хист. Хим . 38 .
  7. ^ Мария Анголетта (1959). «Derivati ​​Carbonilici dell'Iridio.-Nota III. Alogenuri di dicarbonilamminoiridio (I)». Газетта Химика Итальяно . 89 : 2359–2370.
  8. ^ Валларино, Л. (1957). «Карбонильные комплексы родия. I. Комплексы с триарилфосфинами, триариларсинами и триарилстибинами». Журнал Химического общества : 2287–92. дои : 10.1039/jr9570002287.