Реакции замещения в карбонилах металлов

В замещенных карбонилах кобальта обмен СО протекает сразу по диссоциативному механизму [31]. Исходя из структуры Ге(С0)5 можно было ожидать, что реакция замещения СО должна протекать по диссоциативному механизму. Однако установлено, что обмен идет медленно по ассоциативной схеме [32, 33]. Переход от диссоциативного механизма (карбонилы никеля, кобальта) к ассоциативному (карбонил железа) может быть результатом более легкой нуклеофильной атаки более положительно заряженного металла. Действительно, скорость обмена СО уменьшается в ряду изоэлектронных комплексов N1(00)4 Oo( O)зN О > Fe( 0)2N О. Этот ряд совпадает с рядом снижения активности в реакции кар- [c.133]

Механизм реакций Сог(СО)8 и У(СО)е с основаниями Льюиса неизвестен. Однако разумно предположить следующее. По-видимому, эти реакции включают предварительную стадию замещения одной из СО-групп карбонила металла на молекулу основания. Продукт такого замещения Со2(СО)7 В при реакции димерного Со2(СО)д подвергается гетеролитическому расщеплению по связи металл—металл [можно считать, что форма Соз(СО)8, не содержащая [c.56]

Реакции класса б не требуют специального разъяснения. Дело в том, что реакции замещения представляют собой процессы, при которых происходит замещение одной и.тти нескольких карбонильных групп карбонила металла другими лигандами (например, олефины, ацетиленовые соединения, азотистые основания, триалкил- или триарилфосфины и т. д.). К особому типу замещения относят реакцию изотопного обмена окиси углерода [c.57]

Диполярные апротонные растворители, такие, как ДМФ, ДМСО, ГМФА, также обладают отличной ионизирующей способностью и могут растворять неорганические соли, например соли щелочных и щелочноземельных металлов, поэтому примерно с 1950 г. их используют в реакциях нуклеофильного замещения. Молекулы Этих растворителей также содержат отрицательно заряженные атомы кислорода, которые могут координировать катион металла и тем самым стабилизировать его. Они образуют так мало анионов, что активность отрицательно заряженных нуклеофильных реагентов при этом не уменьшается. Кроме того, отрицательно заряженные атомы кислорода испытывают электростатическое взаимодействие с ионами карбония, являющимися интермедиатами в реакциях нуклеофильного замещения, причем ионизация ускоряется за счет стабилизации в результате растворения. [c.25]

Трудно сказать что-либо определенное о стерическом результате реакций внедрения, так как факторы, влияющие на него, еще не вполне понятны. Связи металл—углерод и металл—водород реагируют с олефинами, с одной стороны, подобно гидридным ионам и карбанионам (где наименее замещенный атом углерода связан с металлом), а с другой, — подобно протонам и ионам карбония (где наиболее замещенный атом углерода связан с металлом). [c.170]

Это предположение подтверждается получением окрашенных соединений при действии ионов железа (И) на замещенные моно- и поликарбоновые кислоты пиридина, хинолина, пиридазина, пиримидина, пиразина и хиноксалина, в которых группа —СООН находится рядом с атомом азота в ядре 1. С введением других карбоксильных групп в цикл окраска комплексной соли углубляется. Поликарбоновые кислоты образуют соли от красного до фиолетового цвета. Таким образом, для обнаружения а-карбоно-вых кислот гетероциклических оснований можно пользоваться цветной реакцией с ионами железа (II). Следует отметить, что ионы железа (III), практически всегда содержащиеся в солях железа (II), мешают реакции. Поэтому их необходимо маскировать, добавляя фторид щелочного металла. [c.376]

Это наиболее важный и самый распространенный тип. реакций карбонилов. Вместо СО в карбонил может внедриться молекула, обладающая донорными и в той или иной степени акцепторными свойствами, например РХз, PR3, P(ORs), SR2, NR3, OR2, RN и т. д. Это может быть та.к.же. молекула ненасыщенного органического соединения, такого, как бензол или циклогептатриен. Замещение лигандов СО идет до разных степеней окисления металла, кроме того, степень окисления может оставаться и неизменной [1, 8, 65]. Однако до полного вытеснения СО эти процессы, как правило, не доходят, так как внедрение новых лигандов приводит к резкому усилению связи металл — углерод [66, 67]. Поэтому степень замещения будет определяться не только сродством металла К присоединенному лиганду, но и этой стабилизацией. Как указывает Дж. Чатт и др. [1], стабилизация возникает из-за различной природы СО и вводимых лигандов. Последние являются донорами электронов, в то время как лиганды СО обладают электроноакцепторными свойствами, обусловливающими обратную донорность , на которой Мы останавливались выше. [c.32]

Синтез из замеи енных карбонилов металлов. Иногда вместо гексакарбонила целесообразнее применять замещенный карбонил металла. Очень удобно использовать для синтезов производные ЬзМ(СО)з (Ь — основание, например Пиколин), арен и ВРз, который выступает как акцептор выделяющегося основания Ь. Другими словами, 0-основание Льюиса (Ь) удаляют из равновесной реакции с помощью о-кислоты Льюиса (ВРз) и замещают я-кислотой (ареном). Этим путем получают моногало-гензамещенные аренхромтрикарбонильные комплексы [58а]. [c.224]

Комплексы переходных металлов наряду с ферроценовыми производными представляют, пожалуй, наибольшие возможности для варьирования органического лиганда. Самым простым способом получения их является нагревание соответствующего карбонила металла с ароматическим соединением. Оптимальная температура таких реакций (идущих с отщеплением СО-групп) равна 120—150 °С, поэтому необходимо использовать соответственно высококипящие органические растворители. Лучшими оказываются такие донорные растворители, как 2-метоксиэтиловый эфир, ди-н-бутиловый эфир, диоксан и тетрагидрофуран, а также очень часто и их смеси. Для получения термически неустойчивых соединений, в первую очередь соединений Мо и W, или комплексов с очень реакционноспособными ароматическими лигандами следует применять реакцию обмена лигандов в замещенных металлкарбоиилах МЬз(СО)з, где L — донорный лигаид со слабой обратной связью. Реакции замещения L протекают в таком случае гораздо быстрее, чем замена СО-групп. Обмен лигандов можно также значительно ускорить добавкой кислот Льюиса, которые образуют с отщепляющимся лигандом прочный аддукт. Для этих трех методов получения комплексов типа М(т1-ароматический лиганд) (СО) з далее будет дано лишь по одному примеру. Полный обзор литературы по этим комплексам для М = Сг можно найти в книге [1]. Кроме того, опубликованы подробные обзорные статьи [2—4] о получении и химических свойствах этих металлоорганических соединений. [c.1972]

Принципиальная схема процесса показана на схеме (166), однако на практике алкильные и ацильные катионы обычно стабилизованы в виде комплексов металлов, которые промотируют стадию карбонилирования. Установлено [143], что реакция алкилгалогенидов с оксидом углерода и спиртом в присутствии основания и карбонила металла в качестве катализатора открывает возможность прямого синтеза сложных эфиров из галогенидов ср. схемы (153) и (154) . Оригинальная методика с использованием натрийтетракарбонилкобальтата На+[Со(СО)4] оказалась приемлемой для синтеза метиловых эфиров из простых галогенидов (с умеренными выходами), например по схеме (167), и получения замещенных малоновых эфиров из а-бромэфиров. [c.327]

Таким образом, символ 5м 1 в противоположность символу 5н2 не выражает действительного механизма реакции он является чисто условным. Однако по причинам терминологического удобства это условное обозначение в настоящее время вошло в обиход, и термин мономолекулярный обычно применяют ко всем процессам, независимо от их механизма, которые приводят к промежуточному образованию иона карбония К+. Так, принято говорить, что реакции замещения, которые протекают при действии солей или окисей тяжелых металлов (серебро, ртуть и т. д.) на алкилгалогениды, являются мономолекулярными. Это основано лишь на том факте, что подобные реакции всегда включают промежуточное образование катиона К+, который впоследствии реагирует либо с анионом соли, участвующей в реакции (ЫОз , СНзСОО и т. д.), либо, возможно, с молекулами растворителя, содержащего ОН-группы (НгО, С2Н5ОН, СН3СООН и т. д.). Например, [c.96]

Образование продукта замещения высвобождает уксусную кислоту это явление наблюдается и на холоду, но особенно заметно при нагреве. Аналогичная реакция замещения была предложена Баллодом, Пацевичем, Фельдманом и Фростом [9] для объяснения влияния едкого натра на монтмориллонит. Страйт и Данфорт [10] показали, что едкий литий оказывает аномальное влияние на крекирующую активность синтетического алюмосиликата. Работами других исследователей [3, 7, И, 12] установлен механизм каталитического крекинга, в котором для стабилизации карбоний-иона, имеющего малую продолжительность жизни, необходима передача протона от кислотного центра с поверхности катализатора. Наличие протонного обмена было подтверждено Миллсом и др. [13] при помощи катализатора, содержащего окись дейтерия. Предложенное выше объяснение отравляющего действия натрия находится в полном соответствии с принятой теорией, так как замещение протона натрий-ионом по приведенному выше уравнению уменьшает возможность протонного обмена между катализатором и карбоний-ионом и вызывает равномерное снижение качества катализатора с увеличением концентрации металла. [c.259]

Последние несколько лет широко применялось индуцирование реакций ди- и олигоолефинов с карбонилами металлов путем облучения ультрафиолетовым светом. Механизм этих реакций фотохимического замещения изучался Стромайером и сотр. [396, 397, 515]. Согласно представлениям этих авторов, карбонил металла, поглощая квант энергии излучения, переходит в возбужденное состояние с очень коротким временем жизни и затем быстро разрушается с потерей СО-группы. Оставшийся, очень реакционноспособный фрагмент, у которого на одну группу СО меньше, чем у исходного карбонила, имеет свободное координационное место, куда может быть присоединена молекула олефина. Так как выделяющаяся окись углерода может вести себя как донор, необходимо использовать избыток олефина и удалять СО из сферы реакции. Вопрос о том, является ли в отсутствие ультрафиолетового облучения (при получении ди- и олигоолефиновых карбонилкомплексов металлов) стадия диссоциации карбонила металла [c.26]

Замещение карбонила происходит также при последовательном действии на Мп2(С0)ю КОН и кислоты. Образуется НзМпз(СО)12. Аналогичная обработка Ru3( O)i3 приводит как к H4Ru4( O)i2, так и к H2Ru4( O)ig [80]. В следующей реакции получается смешанный гидрид металла [15] [c.280]

В то время как карбонилы металлов VI группы образуют при реакции с аминами только продукты замещения, карбонилы марганца и рения в этих условиях образуют не только продукты замещения, но и заряженные карбонилметаллат-анионы. В первом случае в реакцию вступают преимущественно такие амины, которые обладают не только донорными, но и л-акцепторными свойствами. Во втором случае реагируют амины, у которых л-акцепторные свойства выражены слабо, и способность к вытеснению СО-лиганда в значительной степени понижена. Несомненно, что существенную роль в данном случае играет и природа самого переходного металла. Например, из Мп(С0)5Вг и Ка [СзНзН2] выделено пиразольное замещенное карбонила марганца в виде тетраэтиламмониевой соли [1391] (структура ХС1Х) [c.99]

Методом изотопного обмена окиси углерода гексакарбонилов хрома, молибдена и вольфрама изучались кинетика и механизм реакций замещения СО-групп у этих комплексов [1222]. Гексакарбонилы металлов этой группы М(СО)в претерпевают обмен одного карбонильного лиганда с образованием комплексов типа М(СО)вЬ при относительно высокой температуре (100— 170° С) [120, 1464]. В том случае, когда L — третичные фосфины и фосфиты, скорость замещения СО-лиганда у М(СО)вЬ примерно та же, что у незамещенных М(СО)б. Если L — галоген или пиридин, скорость обмена СО-лиганда у M( O),L значительно больше, чем у М(СО)в [35, 36, 190, 191, 515]. Для двузамещенных комплексов типа M( 0)4L (L = 2,2 -бипиридил, о-фенантролин и другие бидентатные лиганды) замещение СО-группы наблюдается при более низкой температуре, чем у М(СО)в (примерно при 60° С). Гексакарбонилы металлов этой группы способны обменивать все шесть карбонильных лигандов на окись углерода, меченную по углероду при комнатной температуре обмен СО-группы на СО происходит крайне медленно, особенно у гексакарбонила хрома [1556]. С измеримой скоростью обмен наблюдает ся у гексакарбонилов хрома и молибдена при 116—117° С, у карбонила вольфрама — при несколько более высокой температуре (142° С) [1222]. Изучалась скорость обмена карбонильных лигандов у комплекса Сг(С0)4 (phen), в котором о-фенантролин (phen) и два карбонильных лиганда расположены экваториально, а два других СО-лиганда — аксиально. Действием окиси углерода, меченной по кислороду (С Ю), удалось показать, что константы скоростей обмена аксиальных и экваториальных СО-групп в комплексе существенно различны [1207, 1557]. [c.117]

За редким исключением, например цис-транс-изо-меризации или медленной миграции двойной связи в олефинах в результате термического, фото- или радиационного воздействия, большинство реакций изомеризации yi леводородов протекают лишь в присутствии катализаторов. ЬСаталитическую активность в отношении изомеризации могут проявлять соединения, большей половины элементов таблицы Менделеева. Хотя некоторые реакции изомеризации могут протекать в присутствии металлов и щелочей, в большинстве известных промышленно значимых процессов изомеризации углеводородов гфименяются катализаторы, обладающие явно выраженными кислотными свойствами. 1Сислотно-основной катализ реакций углеводородов отражает основные или кислотные свойства молекул этих углеводородов. Олефины и ароматические углеводороды являются слабыми основаниями, обладающими некоторым сродством к протону. В олефинах в ряду — этилен, пропилен, изобутилен — основность повышается с увеличением степени замещения образующихся ионов карбония. В ряду ароматических углеводородов — бензол, толуол, о-ксилол — растворимость в НС1 или НВг, а также их растворимость в смеси HF и ВРз, возрастает, что указывает на увеличение основности, возрастающей с увеличением степени замещения метильной группой. [c.893]

Карбонилы рассматриваемых элементов образуются при непосредственном взаимодействии окиси углерода с металлом. Константы равновесия этих реакций для железа и никеля приведены ниже в табл. XIV.8 и XIV.9 [2515]. При нагревании порошка железа в атмосфере СО (200 бар, 100—200° С) образуется Ре(СО)5, растворимый в бензоле и эфире, но не растворимый в воде. На воздухе Fe( O)j сгорает с образованием РеаОз, а при отсутствии воздуха разлагается выше 140° С на СО и металл. При действии щелочей на Pe( O)j образуется карбонил-гидрид Ре(СО)4На с отчетливыми кислотными свойствами. Водород в этом соединении может быть замещен как на металл, так и на галоген. Галогены могут также непосредственно присоединяться к Ре(С0>5 с образованием Ре(СО)5НаЬ, легко распадающимся при нагревании на Ре(СО)4НаЬ и СО. Устойчивость карбонилгалогенидов растет в ряду С1—Вг—I. Карбонил-галогениды образуются также при действии СО на РеНаЬ, при этом в случае Fel а реакция идет уже на холоду. [c.725]

Одна из основных реакций гидридсиланов — взаимодействие их с гидроксил- и карбонил содержащими органическими соединениями. Механизм и кинетика этих процессов зависят от природы заместителей у атома кремния в ор-ганосиланах, природы реагента, катализатора, растворителя и других факторов. Так, при взаимодействии триалкилсиланов со спиртами в присутствии алкоголятов щелочных металлов протекает реакция дегидрокопденсации с образованием соответствующих алкоксисиланов [2]. Скорость этого процесса возрастает с увеличением ионного радиуса щелочного металла, полярности среды и уменьшением длины и разветвленности радикала у атома кремния. Как было установлено методом радиоактивных индикаторов, реакция Кз81Н со спиртами при использовании в качестве катализаторов алкоголятов щелочных металлов является ионной и протекает по типу нуклеофильного замещения 8 2 по Ингольду—Хьюзу) [3] [c.279]

Изложенная в этой статье попытка выяснить закономерности, определяющие каталитическую активность карбонилов, металлов в разобранных трех реакциях, по-видимому, может быть распространена и на другие синтезы, протекающие в присутствии карбонилов. В частности, известно, что взаимодействие простых эфиров с водой и окисью углерода катализируется карбонилами кобальта при применении карбонила никеля необходима более высокая температура и введение галогенов [22]. По-видимому, аналогичные соотношения характерны и для реакции спиртов с окисью углерода [23]. При гидрокарбоксилировании и гидрокарбоналко-ксилированип ацетиленов в присутствии карбонилов никеля и активирующих добавок присоединение происходит почти всегда по правилу Марковникова с образованием а-замещенных акриловых кислот или их эфиров [21, 22] [c.33]

Хотя не известно, какая реакция приводит к появлению гидрида, считают, что он образуется в результате диспропорционирования комплексов карбонила железа. Грщрид, по-видимому, участвует в образовании комплекса с ст-связью, который затем отщепляет гидрид металла в любом направлении. При этом олефин, связанный в л-комплексе, может быть замещен другими олефинами, или может возникнуть новая последовательность реакций присоединения — отщепления гидрида. Второй механизм предполагает образование комплекса олефина с Ре(СО)з и появление промежуточного гидрида л-аллилжелеза [c.37]

I При карбонилировании высших олефинов и в первую очередь олефинов разветвленного строения, например изобутилена, а также замещенных олефинов, например ненасыщенных спиртов или ненасыщенных карбоновых кислот, которые значительно мепее реакционноспособны в реакции карбонилирования, предпочтительно усиливать каталитическую активность карбонилов металлов, например карбонила никеля или кобальта, добавкой небольших количеств галоида. Наилучшие результаты дает добавка галоидов в виде галоидных солей карбоиилобразующих металлов. Активирующее действие галоидов, как и при карбонилировании ацетиленовых производных. [c.247]

Расщепление алкоголятов. Алкоголяты металлов, имеющие стабилизирующую анионгрунну у р-углеродного атома, подвергаются реакции расщепления, при которой доноры протонов в растворителе служат в качестве электрофилов. Легкость расщепления зависит от природы заместителя, связанного с атомом углерода, у которого протекает замещение. Такие группы, как карбонил, нитро, циано и сульфо, являющиеся хорошими акцепторами электронов, очень сильно облегчают процесс расщепления. Если активирующей группой служит арил, необходимы более жесткие условия в отношении температуры и силы основания. [c.264]

Гидрогенолиз хлоруглеводородов гидридами металлов и комплексными гидридами элементов интенсивно исследуется в течение последних двадцати лет. Наибольшее число работ посвящено исследованию взаимодействия хлорорганических соединений с литийалюминийгидридом, натрийборгидри-дом и гидридами оловоорганических соединений [141—144]. Известны примеры восстановления хлорорганических соединений гидридами кремний-, германий- и свинецорганических соединений. По механизму реакции эти восстановители можно разделить на две группы. К первой группе относятся литийалюминийгидрид, натрийборгидрид и родственные соединения. Имеется много данных в пользу того, что реакции галоидоуглеводородов с этими соединениями имеют гетеролитический характер и относятся к типу нуклеофильного замещения [141, 142, 145, 146]. Скорость реакции падает от первичных к вторичным, а третичные галоидопроизводные в основном дегидрохлорируются [143, 147], что соответствует порядку реакционной способности галоидопроизводных в реакциях 15 у2-типа. Хазельдин и Осборн [148] считают, что переход гидрид-иона происходит в циклическом переходном комплексе. В соответствии с этим механизмом находится стереохимия восстановления оптически активных галоидопроизводных [149—151]. Нуклеофильный характер восстановления галоидоуглеводородов натрийборгидридом проявляется и в следующих особенностях реакции. Браун и Белл [146] заметили, что восстановление бензгидрилхлорида в дифенилметан натрийборгидридом в присутствии воды (20% воды, 80% диглима) идет при 45° С в 60 раз быстрее, чем в тех же условиях в отсутствие воды. Авторы предполагают, что реакция идет с промежуточным образованием карбоний-катионов по схеме [c.506]

С 1951 г., и по сей день исследования в области металлоорга-нической химии переходных металлов развивались все ускоряющимися темпами. В 1951 г. Оргел, Полинг и Цейсс [44] предложили объяснение природы связи металл — карбонил их концепция была прототипом концепции обратного я-связывания. 1951 г. был ознаменован и еще одним этапным событием — независимым открытием ферроцена двумя группами исследователей— группой Кили и Посона и группой Миллера [45] последний предложил структуру ферроцена с о-связями. В следующем году Уилкинсон, Розенблюм и Вудвард [46] предложили правильную структуру ферроцена с я-связями. В том же году Э. Фишер [47] и Дж. Уилкинсон [48] независимо сообщили об изоэлектронном катионном соединении кобальта (П1). Открытие этих новых сэндвичевых структур и их реакций электрофиль-ного замещения, сходных с реакциями бензола (особенно это касается ферроцена), послужило мощным стимулом научных исследований в этой области в значительной мере этот интерес [c.21]

Как на скорость, так и на стереохимический результат реакций лигандного замещения оказывают влияние и другие лиганды, координированные у металла [54, 55]. Например, лабилизи-рующий цис-эффект (10 раз) наблюдается при сравнении скорости диссоциации СО в комплексах Сг(С0)5С1 и Сг(СО)е [1а]. Исследование методом С-ЯМР [55, 56] показывает, что при обработке комплекса У(СО)5(ОЛс) меченым СО при О С в ТГФ в течение 5 ч [реакция (4.12)] замещается карбонил в с-положении. В то же время исследование реакции траяс-Сг(СО)4(РРЬз)2 + СО [реакция (4.13)] [55, 57] показывает, что место первоначальной потери лиганда [траяс-РРЬз в реакции (4.13)] не обязательно соответствует расположению [c.248]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология