stringtranslate.com

Хлорид марганца(III)

Хлорид марганца(III) — гипотетическое неорганическое соединение с формулой MnCl3 .

Существование этого бинарного галогенида не было продемонстрировано. [1] [2] Тем не менее, известно много производных MnCl 3 , таких как MnCl 3 (THF) 3 и стабильный на лабораторных условиях MnCl 3 (OPPh 3 ) 2 . В отличие от неуловимой природы MnCl 3 , трихлориды соседних металлов в периодической таблице — хлорид железа (III) , хлорид хрома (III) и хлорид технеция (III) — являются изолируемыми соединениями.

История MnCl3и его аддукты

MnCl 3 был заявлен как темное твердое вещество и полученный в результате реакции «безводного ацетата марганца (III) » и жидкого хлористого водорода при −100 °C и разлагающийся выше -40 °C. [3] Другие заявления включали реакцию оксида марганца (III) , оксида-гидроксида марганца (III) и основного ацетата марганца с соляной кислотой . Однако, учитывая недавние исследования, такие заявления были опровергнуты или подвергнуты серьезным сомнениям. [4] В частности, все известные соединения, содержащие MnCl 3 , как известно, являются аддуктами , стабилизированными растворителем или лигандом .

Аддукты

MnCl 3 (OPPh 3 ) 2 , стабильная производная форма MnCl 3

MnCl 3 может быть стабилизирован путем комплексообразования с различными основаниями Льюиса , как было установлено в ходе многих лет исследований. [4] Метастабильный ацетонитрил -сольватированный Mn(III)Cl 3 может быть получен при комнатной температуре путем обработки [Mn 12 O 12 (OAc) 16 (H 2 O) 4 ] триметилсилилхлоридом . [5] Обработка перманганатных солей триметилсилилхлоридом дает растворы, содержащие виды Mn(III)–Cl для реакций дихлорирования алкенов; [ 6] [7] [8] Для той же цели были разработаны электрокаталитические методы, использующие промежуточные соединения Mn(III)–Cl. [9] [10]

Реакция диоксида марганца с соляной кислотой в тетрагидрофуране дает MnCl 3 (H 2 O)(THF) 2 . [4] Фторид марганца (III), взвешенный в ТГФ, реагирует с трихлоридом бора , давая MnCl 3 (THF) 3 , который имеет вид темно-фиолетовых призм. [4] Это соединение имеет моноклинную кристаллическую структуру, реагирует с водой и разлагается при комнатной температуре. [4]

Наиболее легко обрабатываемым из этой серии аддуктов является MnCl 3 (OPPh 3 ) 2 . [11]

Пентахлорманганат(III)

Другим распространенным соединением хлорида марганца(III) является дианион пентахлорманганата(III). Обычно он уравновешен зарядом с противоионом (ами), таким как тетраэтиламмоний . [12] Пентахлорманганаты обычно имеют зеленый цвет, чувствительны к свету, сохраняют пентакоординацию в растворе и имеют S = 2 основных состояния при комнатной температуре. [12] [13] Кристаллические структуры пентахлорманганата указывают на то, что анион является квадратно-пирамидальным . [14] [15] Пентахлорманганат(III) тетраэтиламмония, [Et4N ] 2 [ MnCl5 ] , можно получить и выделить путем обработки суспензии [ Mn12O12 ( OAc ) 16 (H2O ) 4 ] в диэтиловом эфире триметилсилилхлоридом , сбора полученного фиолетового твердого вещества в темноте, а затем обработки этого твердого вещества 0,6 М раствором хлорида тетраэтиламмония . [5] Зеленый продукт стабилен на воздухе, но его следует хранить в темноте.

Соединения монохлорида марганца(III)

Некоторые соединения марганца с макроциклической тетрадентатной координацией могут стабилизировать монохлорид марганца(III), Mn(III)–Cl, фрагмент. Катализатор Якобсона является примером координационного соединения, содержащего фрагмент Mn(III)–Cl, и стабилизируется координацией N,N,O,O из лиганда салена . Катализатор Якобсона и родственные комплексы Mn(III)–Cl реагируют с реагентами переноса атома O с образованием высоковалентных Mn(V)O, которые реакционноспособны в эпоксидировании алкенов . Тетрафенилпорфирин Mn(III)Cl является родственным коммерчески доступным соединением.

Другие комплексы хлорида марганца(III)

Ссылки

  1. ^ Виберг, Эгон; Холлеман, А.Ф.; Виберг, Нильс (2001). Неорганическая химия. Нильс Виберг, А. Ф. Холлеман (1-е изд. на английском языке). Сан-Диего: Академическая пресса. п. 1411. ИСБН 0-12-352651-5. OCLC  48056955.
  2. ^ Barber, M.; Linnett, JW; Taylor, NH (1961). "650. Галогениды переходных элементов первого длительного периода". Журнал химического общества (возобновление) : 3323–3332. doi :10.1039/jr9610003323. ISSN  0368-1769.
  3. ^ А. Кретьен; Г. Варга (1936). «Трехвалентный хлор марганца». Бюллетень химического общества Франции (на французском языке) (3): 2385–2394.
  4. ^ abcde Нахтигаль, Олаф; Патаки, Астрид; Мольски, Матиас; Ленц, Дитер; Шпандл, Иоганн (май 2015 г.). «Возвращение к сольватам трихлорида марганца - синтез, выделение и кристаллическая структура MnCl3(THF)3: новое рассмотрение сольватов трихлорида марганца». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 641 (6): 1164–1168. дои : 10.1002/zaac.201500106.
  5. ^ ab Perlepes, Spiros P.; Blackman, Allan G.; Huffman, John C.; Christou, George (апрель 1991 г.). «Полное удаление карбоксилата из [Mn12O12(OAc)16(H2O)4].cntdot.2HOAc.cntdot.4H2O) с помощью хлоротриметилсилана: синтез и характеристика полимерного (2,2'-бипиридин)трихлормарганца и улучшенный синтез бис(тетраэтиламмоний)пентахлорманганата(2-)». Неорганическая химия . 30 (7): 1665–1668. doi :10.1021/ic00007a046. ISSN  0020-1669.
  6. ^ Доннелли, К. Д.; Фристад, В. Э.; Геллерман, Б. Дж.; Петерсон, Дж. Р.; Селле, Б. Дж. (1984-01-01). «Хлорирование алкенов хлоридом марганца (III)». Tetrahedron Letters . 25 (6): 607–610. doi :10.1016/S0040-4039(00)99950-7. ISSN  0040-4039.
  7. ^ Беллезиа, Франко и др. (1989). «Хлорирование алкенов с диоксидом марганца-триметилхлорсиланом». Журнал химического общества, Dalton Transactions (4): 108–109. doi :10.1039/DT98900BX019.
  8. ^ Паризотто, Стефано; Ацци, Эмануэле; Ланфранко, Альберто; Ренци, Полиссена; Деагостино, Аннамария (июнь 2022 г.). «Последние достижения в подготовке хлорированных молекул: электрокатализ и фоторедокс-катализ в центре внимания». Реакции . 3 (2): 233–253. doi : 10.3390/reactions3020018 . hdl : 2318/1852481 . ISSN  2624-781X.
  9. ^ Фу, Нянькай; Зауэр, Грегори С.; Лин, Сонг (2017-10-23). ​​«Электрокаталитическое радикальное дихлорирование алкенов с нуклеофильными источниками хлора». Журнал Американского химического общества . 139 (43): 15548–15553. doi :10.1021/jacs.7b09388. ISSN  0002-7863. PMID  28988482.
  10. ^ Dong, Xichang; Roeckl, Johannes L.; Waldvogel, Siegfried R.; Morandi, Bill (2021-01-29). «Объединение челночных реакций и парный электролиз для обратимых вицинальных дигалогенирований». Science . 371 (6528): 507–514. Bibcode :2021Sci...371..507D. doi :10.1126/science.abf2974. hdl : 20.500.11850/466816 . ISSN  0036-8075. PMID  33510026. S2CID  231731258.
  11. ^ Саджу, Ананья; Гриффитс, Джастин Р.; Макмиллан, Саманта Н.; Лейси, Дэвид К. (2022-09-06). «Синтез стабильного на лабораторном уровне соединения хлорида марганца(III): координационная химия и дихлорирование алкенов». Журнал Американского химического общества . 144 (37): 16761–16766. doi :10.1021/jacs.2c08509. ISSN  0002-7863. PMID  36067378. S2CID  252110339.
  12. ^ ab Levason, W.; McAuliffe, CA (1973-01-01). «Координационная химия марганца. Часть II. Некоторые пентахлорманганаты(III)». Журнал химического общества, Dalton Transactions (4): 455–458. doi :10.1039/DT9730000455. ISSN  1364-5447.
  13. ^ Akabori, Kozo (1974-12-05). "Термические свойства n, n′-дигидро-1,10-фенантролиния и n,n′-дигидро-2, 2′-бипиридиния пентахлорманганатов(iii)". Chemistry Letters . 3 (12): 1481–1486. ​​doi :10.1246/cl.1974.1481. ISSN  0366-7022.
  14. ^ Бернал, Иван; Эллиотт, Норман; Лалансетт, Роджер (1971-01-01). «Молекулярная конфигурация аниона MnCl52–—квадратно-пирамидальный пентагалогенид 3d-переходной серии». Журнал химического общества D: Chemical Communications (15): 803–804. doi :10.1039/C29710000803. ISSN  0577-6171.
  15. ^ Мацуи, Масанори; Кода, Сигетака; Оой, Шуничиро; Куроя, Хисао; Бернал, Иван (5 января 1972 г.). «КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ФЕНАНТРОЛИНИЯ ПЕНТАХЛОРМАНГАНАТА(III), (phenH2)(MnCl5)». Химические письма . 1 (1): 51–53. дои : 10.1246/кл.1972.51. ISSN  0366-7022.