Реакции у атомов переходных элементов

Металлоорганическая химия переходных металлов поистине безгранична — множество новых соединений еще не открыто. Вспомним, например, что имеются 24 переходных элемента и что известны тысячи лигандов. В состав одного комплекса могут входить лиганды различных типов и не один атом металла. Как уследить за всем этим многообразием Существуют ли подходы к систематизации этих соединений и их реакций Материал в разд. I расположен таким образом, чтобы упорядочить и прояснить эту обширную область химии. Так, в гл. 2 изложены фундаментальные концепции, относящиеся к типам связей, определены основные понятия, такие, как формальная степень окисления, (1-электронная конфигурация, общее число валентных электронов и координационное число. [c.11]

Элемент 97 был получен в субмикроколичествах путем облучения изотопа америция Ат (500 лет) ионами гелия с энергией 35 Мэз при помощи 60-дюймового циклотрона в Беркли, очевидно, по реакции типа а, п или а, 2 . Элемент 97 был отделен от вещества мишени (америция) и других продуктов реакции химическими методами, с. применением методов соосаждения и ионообменной адсорбции. При выборе тех или иных операций разделения исходили из предполагаемых химических свойств этого элемента, для которого, в соответствии с его положением в группе переходных тяжелых элементов или актинидов , можно было бы ожидать устойчивых соединений со степенями окисления - -3 и -1-4. [c.189]

Представление о карбкатионном характере переходного состояния в рассматриваемых реакциях дает возможность правильно предсказать ориентацию при присоединении к несимметрично замещенным олефинам, закономерности которой были сформулированы Марковниковым около 100 лет назад при присоединении галоген-водородов и воды отрицательный элемент присоединяется к наименее гидрогенизированному атому углерода. Если предположить, что строение активированного комплекса близко к карбкатиону, очевидно, что присоединение электрофильного агента (например, протона) должно идти преимущественно с образованием более стабильного катиона. Поскольку увеличение числа алкильных заместителей при катионном центре стабилизирует карбкатион, протон должен присоединяться к менее замещенному атому углерода [c.381]

Наличие таких электронных смещений отражается ыа многих физических свойствах этих элементов, как, папример, на дипольном моменте, межатомных расстояниях, ультрафиолетовых спектрах поглощения и т.д. Ввиду того что в этих соединениях атом хлора частично двоесвязан (с углеродом), он не обладает ни малейшим стремлением к ионизации. Таким образом, механизм SnI исключается. С другой стороны, при переходе от начального состояния к переходному состоянию механизма Sn2 (единственно наблюдаемого в рассматриваемых реакциях) расход энергии больше, чем в реакциях нормального галоидного соединения того же типа, так как к энергии активации нормальной реакции добавляется энергия сопряжения поэтому скорость реакции меньше. [c.419]

Поскольку данная теория предполагает, что между реагирующими веществами и переходным комплексом существует равновесие, задача по существу ставится так же, как и при расчете констант равновесия для реакций изотопно замещенных молекул. Колебания переходного комплекса приводят к диссоциации последнего на продукты реакции, поэтому соответствующая частота оказывается мнимой № отношение констант скорости, а также отношение констант равновесия для молекул, содержащих различные изотопы определенного элемента, зависят от отношения этих частот. Отсутствие информации о квантовых состояниях переходного комплекса создает определенные трудности, которых часто можно избежать, используя некоторые приближения, так как для переходных комплексов, содержащих различные изотопы какого-либо элемента, необходимо знать только отношение функций распределения. В худшем случае максимальное значение можно оценить, предполагая, что изотопный атом не входит в состав переходного комплекса. Согласно теоретической оценке, максимальное значение изотопного эффекта достигается, если изотопный атом непосредственпо присоединен к реагирующей связи (первичный изотопный эффект). При замещении атома Н на Н изотопный эффект такой реакции равен 60 для атомов С и С , а также и эта величина равна 1,5 и 1,02 соответственно. [c.210]

К числу наиболее детально изученных соединений переходных элементов относятся карбонилы металлов, самым известным из которых является N1(00)4. Карбонилы других переходных металлов менее устойчивы, и их получают с большим трудом. В то время как карбонил никеля получается при непосредственном взаимодействии металла с СО, большинство других карбонилов синтезируют более сложным путем, например реакцией СО с галогенидом металла при высоком давлении в присутствии сильного восстановителя, например металлического Ма или oH5MgBr. К настоящему времени из карбонилов металлов лучше всего охарактеризованы У(СО)в, Мп2(СО)ю, Ре(С0)5, Рег(С0)9, Рез(СО)12, Со2(СО)8 и Ni (С0)4. Первый из них наименее устойчив. Структуры остальных карбонилов можно объяснить, основываясь на том, что у атома металла достигается заполненная электронная оболочка путем обобществления электронов от групп СО или с другим атомом металла. Так, Сг имеет шесть валентных электронов (Зс и 4х) и приобретает еще 12 электронов от шести групп С = О , так что возникает оболочка из 18 электронов, т. е. конфигурация криптона. Аналогично можно объяснить Ре(СО)э и N ( 0)4. В Мп2(С0)ю каждый атом Мп окружен октаэдрически пятью молекулами СО и другим атомом Мп. Связь Мп — Мп возникает со спариванием спинов электронов и объясняет наблюдаемый диамагнетизм соединения, на первый взгляд непонятный, так как Мп имеет нечетное число валентных электронов (7). И в этом случае достигается заполненная оболочка, поскольку каждый атом Мп окружен шестью своими несвязывающими валентными электронами, двумя электронами, обобществленными между атомами Мп, и десятью электронами от пяти молекул СО. Структура Ре2(С0)д состоит из двух октаэдров Ре(СО)в с тремя обобществленными молекулами СО. Кроме того, происходит спаривание спинов в связи Ре — Ре. Подсчет числа электронов и в этом случае приводит к 18 электронам у каждого атома железа (восемь валентных электронов, шесть электронов от трех необобществленных групп СО, три электрона от трех обобществленных групп СО и один электрон от второго атома Ре). Структуры Рез(СО)12 и Сог(СО)8, по-видимому, сходны в том, что в них имеются мостиковые СО и связи металл — металл. [c.209]

При более тщательном исследовании оказалось, что кобал1.т и платина также оказывают влияние на реакцию вытеснения. / алее нри этих экспериментах было обнаружено, что существуют комбинации триэтилалюминия с определенными соединениями металлов, которые в большой степени ускоряют полимеризацию этилена. Так, добавка циркониевой соли ацетонил-уксусной кислоты к триэтилалюминию при сжатии этилена до 100—150 ат и нагреве до 100—110° обусловливает получение полиэтилена. Активными оказываются также комбинации триэтилалюминия с соединениями переходных элементов 4, 5 и 6-й групп, за исключением тория и урана. Другие металлы, папример железо и, в частности, титан, одинаково активны. Если при добавке соединений тяжелых металлов к триэтилалюминию выделяются металлы, то носледпие либо активны, либо совершенно инертны к реакции вытеснения. [c.581]

А12О3 даЗЮа г/НаО, гдеМе — металл 16 — УП1 групп периодической системы (в том числе Ag), п— степень окисления этого металла, w и у — число молей 5102 и НаО соотношение Ме А1 равно 0,5—1,0 г-экв на 1 г-атом А1. Конверсию алканов ведут в смеси с низшими олефинами (этилен, пропилен мол. отношение олефин ал-кан = 0,15—1,5) при 120—160° С, 2—13 бар и времени контакта 5—20 сек [177]. В другом патенте [1781 рекомендуется катализатор дегидрирования насыщенных или олефиновых углеводородов, состоящий из смеси соединений щелочного металла (Ы, К, МаХ соединений щелочноземельного металла (Са, 5г, Ва), соединения Ag и (или) соединения редкоземельного элемента. Используются окиси, гидроокиси, карбонаты, сульфаты, бромиды перечисленных металлов. К смеси добавляются также соединения переходных металлов 2г, Т1, V, Сг, Мо, Мп, Ре, Со, N1, Рс1, Си и А отношение щелочной металл переходный металл редкоземельный элемент составляет 4 1 1. Окись серебра (возможно превращение в процессе реакции в металлическое серебро) исследовалась в числе окисей других металлов как катализатор дегидрирования пропана в пропилен. Однако было показано, что Ag20 менее селективна в данном случае, чем иОз [77]. [c.172]

Первую реакцию можно рассматривать как 5ы2-реакцию, а вторую—как нуклеофильную атаку на контактную ионную пару. Переходное состояние второй, более полярной, реакции будет возникать при большем межмолекулярном расстоянии. Матричный элемент взаимодействия ВЗМО —НСМО будет Иметь заметное значение в первом случае (плотное переходное состояние) и будет способствовать предпочтительному образованию 2а, поскольку атом азота представляет собой центр высшей ВЗМО -электронной плотности. Наоборот, тот же матричный элемент будет небольшим из-за слабого пространственного перекрывания во втором случае (рыхлое переходное состояние). Поэтому электростатические эффекты будут способствовать предпочтительному образованию 16, поскольку атом кислорода (Ч ть цопр паибольпк го отрицательного заряда. Отсюда следует, что сдвиг от орбитального к зарядовому контролю будет происходить по мере ускорения реакции. В связи с этим наблюдали [138], что когда Ag+NO2 реагирует со склонным к 5ы2-реакции алкилгалогенидом, ВЗМО-электронная плотность нуклеофила определяет основной продукт реакции если в реакции участвует алкилгалогенид, склонный к Sn 1-процессу, определяющее действие оказывают кулоновские эффекты. [c.301]

Диэтил-, дипропил-, дибутил- или дифенилртуть совместно с солями элементов переходной группы, например хлористым кобальтом, хлористым никелем или треххлористым титаном, при полимеризации диенов при низком давлении способствуют образованию с высокими скоростями превращения полимеров 1,4-структуры, практически свободных от катализатора. Полимеризация ускоряется при облучении ртутной дуговой лампой. Наибольшие скорости конверсии достигаются в случае низших сопряженных диенов, таких как бутадиен и изопрен с высшими гомологами скорость ниже, реакция обычно проводится в несколько стадий в инертной углеводородной суспензии при 0—50° С и давлении выше 35 ат. В сочетании с другими сокатализаторами алкильные соединения ртути полимеризуют олефиныз , виниловые углеводороды , хлористый винил 2 , а также сополимеризуют этилен и а-олефины [c.61]

Одним из характерных и отличительных свойств многих МОС как непереходных, так и переходных металлов, МОС, содержащих в своей структуре как один атом металла, так и цепочки из атомов металла (би-, три- и полиме-таллоорганические соединения), является их фотохимическая неустойчивость. Иногда фотолиз МОС приводит к выделению металлов в виде пленок на прозрачных для излучения подложках. Это свойство МОС может быть сравнительно легко использовано в электропике для получения элементов электронной техники. Поэтому целесообразно рассмотреть взаимосвязь строения МОС и их фотохимических реакций. [c.147]

Первыми из полиэдрических гетероатомных боранов были открыты бораны, содержащие в ядре, кроме бора и углерода, лишь атомы переходных металлов (см. следующий раздел) но позже круг таких гетероатомов был расширен за счет нескольких элементов других групп периодической системы. В будущем книги по карборанам потребуют, несомненно, включения целых глав, посвященных гетероатомным карборановым системам — настолько велики скрытые возможности этой области химии но в настоящей работе мы предпочли ограничиться обсуждением этих соединений лишь в тесной связи с карборановыми анионами и ны о-карбора-нами большинство из иих было получено. Синтезы рассматриваемых гетероатомных соединений проводятся главным образом через реакции внедрения гетероатомов в карбораны с открытой структурой, такие, как, например, С ВдН, , С В Н - или их аналоги, содержащие в ядре лишь один атом углерода. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология