Реакционная способность координированных лигандов

Применяемый нами катализатор, полифталоцианин кобальта, представляет собой макрогетероциклическое соединение, полимер с объемной и линейной структурой, молекула которого состоит из простых мономерных единиц с атомами кобальта в центре каждой мономерной единицы. Как известно [107], при катализе реакции окисления тиолов фталоцианинами металлов, реакционным центром является атом металла, содержащий свободные с1-орбитали и способный образовывать донорно-акцепторную связь. В то же время ДЭГ содержит гетероатомы с неподеленными парами электронов и поэтому обладает способностью координироваться вблизи атомов переходных металлов, т.е. служить лигандами. [c.56]

Мостиковые лиганды координируются к двум центральным атомам (принадлежат одновременно двум внутренним сферам), поэтому они отличаются пониженной реакционной способностью по сравнению с обычными лигандами. [c.99]

Координация лиганда ионом металла может изменить его реакционную способность. В зависимости от действия определенного внешнего реагента координированные лиганды в комплексе могут обладать большей или меньшей реакционной способностью по сравнению с изолированным лигандом. Более того, многие реакции, которые катализируются ионами металлов, вероятно, проходят стадию, когда в промежуточном соединении органический субстрат координируется ионом металла. [c.61]

Интересен вопрос о закрытых конфигурациях с неравноценным расположением лигандов здесь уточняется постулат о полной равноценности всех связей в комплексном ионе с одинаковыми лигандами. На первых этапах развития координационной химии комплексные соединения рассматривали как возникшие в результате объединения нескольких валентно-насыщенных молекул и записывали, например, в виде 2КС1Р1С14 вместо современной записи К2 [Р1С1а]. После того как выяснилось, что все шесть атомов хлора координируются платиной, встала задача определить, отличаются ли в комплексном ионе свои четыре атома хлора от чужих . Исследование показало, что ион представляет собой октаэдр, в котором все лиганды равноценны. Это привело к представлению о том, что все связи (по крайней мере в конфигурации с одинаковыми лигандами) в комплексных ионах равноценны, И действительно, связи металл—лиганд совершенно не зависят от происхождения лиганда. Что же касается их равноценности в статическом (длина, направленность, полярность, энергия и т. д,) и динамическом (реакционная способность) смысле, то этот вопрос требует уточнения с двух точек зрения. Во-первых, некоторые квантово-механические эффекты ведут к более или менее сильному искажению симметричных конфигураций (эффект Яна — Теллера). Во-вторых, лиганды принципиально неравноценны в некоторых бипирамидах и пирамидах с центральным расположением иона металла. При одинаковых лигандах конфигурация тригональной бипирамиды осуществляется в пентакарбоннле железа Ре(СО)з, в ионе [СиСи] - и т, п. Три связи в горизонтальной плоскости расположены здесь под углом 120 °С друг к другу с остальными двумя связями каждая из них составляет угол 90°, При этом даже если длины всех связей одинаковы, положения 1 н 5 и 2, 3, 4 неравноценны. Если при реакциях замещения конфигурация бипирамиды сохранится, то можно ожидать появления двух однозаме-шенных геометрических изомеров — экваториального и аксиального. Так, комплекс Мп(СО)4МО в кристаллической фазе при —110°С имеет симметрию С21., те. является экваториальным изомером, в газовой же фазе и в растворах он существует в виде аксиального изомера. [c.165]

Правило 18 электронов имеет немало исключений, и его следует рассматривать только как один из факторов, способствующих образованию стабильной структуры координационного соединения. Отклонения от правила связаны часто с пространственными ограничениями, не допускающими координации центральным атомом необходимого для заполнения 18-электронной оболочкой числа лигандов. Например, ясно, что ион (// ) должен координировать восемь двухэлектронных лигандов, чтобы заполнить валентную оболочку полностью. Однако пространственные возможности допускают только октаэдрическую координацию. Другие примеры отклонения от правила 18 электронов можно найти в табл. 11.8, где встречаются и 15-электронный ванадоцен, и 20-электронный никеле-цен. Эти соединения в отличие от 18-электронного ферроцена отличаются малой устойчивостью и высокой реакционной способностью. Тем не менее они способны к существованию и отвечают минимумам на соответствующих поверхностях потенциальной энергии. [c.451]

Реагирующие вещества в процессе промежуточного взаимодействия с катализатором образуют комплекс, который по составу и строению часто сходен с обычным комплексом. Строение комплекса, характер перераспределения в нем электронной плотности, степень переноса заряда во многом определяют направление каталитической реакции. В первую очередь изменяется реакционная способность атомов, непосредственно связанных координационной связью или соседних с ней. Для качественной оценки возможности координации и прочности образующегося комплекса можно основываться на теоретических представлениях о химических связях в комплексе и учитывать, что в ряде случаев существует корреляция между устойчивостью комплекса и потенциалами ионизации, электропроводностью, сродством к электрону, поляризуемостью центрального иона и лигандов. При взаимодействии с катализаторами тиолы, сульфиды, тиациклоалканы, сероводород, как и их кислородсодержащие аналоги - спирты, эфиры, наиболее часто образуют комплекс с переносом заряда от гетероатома к катализатору. Такой характер комплексообразования с участием гетероатома приводит к его активации. Сульфоксиды и тиофены координируются с участием атома серы, но могут образовывать связи и с участием атомов углерода, водорода, кислорода для насыщенных сульфонов последние формы -преобладающие. Ненасыщенные сульфоны и тиофены, аналогично алкенам, могут координироваться с металлами, их комплексами и сульфидами с участием кратных связей. При большой интенсивности взаимодействия катализаторов с субстратом становится вероятным разрыв связей в молекуле с элиминированием серы и образованием продуктов деструкции, что может стать причиной изменения начальных свойств катализатора и его дезактивации. [c.5]

Катионы олова (II) при взаимодействии с 15-краун-5 образуют два типа комплексов 1 2, имеющий структуру сэндвича , и 3 2, в котором один катион Sn2+ заключен между двумя молекулами макроциклического лиганда, а два других присутствуют в виде однозарядных комплексных противоионов [SnXg] [565] Первая структура реализуется в присутствии слабо координирующегося перхлорат-аниона, не способного войти в состав иона [SnXg] Комплекс второго типа образуется при наличии в реакционной смеси хлорид- и роданид-анионов Для хлорида олова (IV) известно координационное соединение с DB24 8 состава 2 1 [566] [c.185]

Обычно для проведения таких реакций используют эфирные растворители — диэтиловый эфир и тетрагидрофуран. Более сильные координирующие свойства, присущие тетрагидрофурану, повышают активность литиирующих агентов, так как увеличивают степень их диссоциации. Смесь эфира, ТГФ и пентана используется для проведения реакций при очень низких температурах (-100 °С, чистый ТГФ замерзает при этих температурах). Для увеличения активности литиирующих агентов в реакционную смесь в некоторых случаях добавляют лиганды, способные к сильной координации по катиону металла, такие, как N,N,N,N-тeтpaмeтилэтилeндиaмин (ТМЕОА) или гексаметилтриамид фосфорной кислоты (канцероген). Несмотря на то, что применение таких добавок в ряде случаев несомненно приводит к успешному металлированию, эффективность ТМЕОА служит предметом обсуждений [66]. [c.50]

Комплексные соединения с макроциклическими лигандами привлекают многих исследователей еще и по той причине, что онп составляют основу важнейших природных макроциклических систем — гемоглобина, хлорофилла, витамина В12. Применение координирующего действия иона металла (матричный эффект) [35, 36] дало возможность синтезировать большое число моделирующих эти системы комплексных соединений с макроциклическими лигандами, которые создают новый подход к пониманию свойств важнейших природных систем [4, 37]. Особенно яркой демонстрацией плодотворности избранного пути явился синтез коррина [38], а затем и витамина В12 [39]. Эти выдающиеся исследования Вудворда, Эшенмозера и их сотрудников показали, что координирующая способность иона металла позволяет расширить и обогатить возможности органического синтеза. Конечно, применение координирующего эффекта — это лишь частный случай предварительной ориентации реакционных центров, которая должна приводить к высокой структурной и стереохимической специфичности протекания внутримолекулярных процессов. [c.325]

Чтобы избавиться от понятия инертного растворителя, использованного Гутманом, прочность координации этих молекул характеризуют константой равновесия реакции замешения молекулы растворителя координационной сферы лигандом, обладающим большей координирующей способностью. Для этой цели лучшим оказался диметил-глиоксиматный комплекс кобальта (III). В этом комплексе центральный атом Со(П1) окружен, в соответствии с плоскоквадратной симметрией, донорными атомами азота двух координированных диметилглиокси-матных анионов заряд комплекса равен +1. Если проводить реакцию диметилглиоксима с ионом кобальта(П) в растворе при таких условиях, чтобы образованный комплекс также оставался в растворе, то ион кобальта(11) количественно и спонтанно окисляется в Со(III) растворенным в реакционной смеси кислородом, а образованный низкоспиновый комплекс координируется с двумя молекулами растворителя вдоль оси Z. Эти молекулы растворителя можно заменить на галогенид-ионы или, возможно, на другие монодентатные лиганды, имеющие более высокую донорную способность, чем молекулы растворителя. [c.46]