Гидридные комплексы связь с металлом

Во многих реакциях гидридных комплексов связи металл—водород не затрагиваются, хотя в этих реакциях увеличивается координационное число металла или происходит замещение пей- [c.248]

В докладах приведены данные, освещающие химическое поведение и природу связи производных гидридов бора, состояние вопроса о гидридах переходных металлов и данные по взаимодействию гидридов и борогидридов щелочных металлов с льюисовскими кислотами. Широко обсуждаются вопросы химической связи на примере гидридных комплексов переходных металлов. Обобщены имеющиеся данные по физико-химическим свойствам лантаноидов и актинидов и их соединений. Приведена обширная сводка данных в области исследования металлоорганических соединений ртути, селена, бора и других элементов. [c.447]

История исследований природы связей металл — водород в гидридных комплексах переходных металлов примечательна тем, что, как показали недавние рентгеноструктурные данные и результаты экспериментов по дифракции нейтронов, выводы, сделанные на основании многих из этих исследований, крайне сомнительны. Первая работа в этой области появилась в 1939 г., но до 1955 г. этот раздел химии не привлекал значительного интереса исследователей. Первое рентгеноструктурное исследование, посвященное гидриду переходного металла, было опубликовано в 1960 г., а первая работа с применением метода дифракции нейтронов — в 1964 г. В этой главе сначала будут обобщены структурные данные, полученные при применении методов ИК- и ЯМР-спектроскопии и метода дифракции электронов, и кратко перечислены первые работы по рентгеноструктурному анализу и дифракции нейтронов, последовавшие за этими исследованиями. [c.38]

Доступный поток тепловых нейтронов слабее потока рентгеновских лучей, получаемого с помощью обычных источников, поэтому приходится использовать большие кристаллы. Часто несложно получить кристаллы гидрида переходного металла, подходящие по размеру для рентгеноструктурного анализа (годятся кристаллы с размером ребра 0,1 —0,2 мм), но получить кристаллы в 5—10 раз большего размера значительно труднее. Кроме того, оборудование для изучения дифракции нейтронов имеется только на очень немногих установках. По этим причинам для гидридных комплексов переходных металлов выполнено крайне незначительное число исследований с применением дифракции нейтронов. Однако эти немногочисленные исследования были чрезвычайно важны для получения подробных данных о стереохимии связи металл — водород. [c.42]

Подводя итоги, можно сказать, что геометрия молекул гидридных комплексов переходных металлов в значительной мере зависит от числа и размера лигандов. Степень отклонения от идеальной геометрии возрастает по мере увеличения объема лигандов и кратности связи в транс-положении к координированному водороду. [c.45]

Другой структурной характеристикой гидридных комплексов переходных металлов является трансвлияние координированного гидрид-иона. Обычно лиганды, находящиеся в гране-положении к водороду, более лабильны, чем те же лиганды в цас-положении к водороду. Соответственно связи металл—лиганд в транс-положении к водороду несколько длиннее, чем связи в цыс-положении к водороду. [c.47]

Результаты первых работ по исследованию карбонилгидридов переходных металлов методами спектроскопии и дифракции электронов позволили сделать следующие выводы 1) атом водорода не влияет на стереохимию этих соединений, 2) атом водорода погружен в орбитали металла. С появлением рентгеноструктурных данных стало очевидно, что в действительности атом водорода проявляет стереохимическое влияние. Оказалось, что связь металл—водород имеет длину порядка 1,7 A, характерную для нормальной ковалентной связи. Геометрия молекул гидридных комплексов в большей мере зависит от числа и размера лигандов степень отклонения от идеальной геометрии увеличивается при возрастании объема лигандов и кратности связи в транс-положении к координированному гидрид-иону. Значительное трансвлияние координированного гидрид-иона очевидно из сравнения длин связей в этих комплексах. Методом дифракции рентгеновских лучей и (или) нейтронов изучены структуры примерно шестидесяти гидридных комплексов переходных металлов. Перечень этих структур включает соединения обширного ряда металлов с разнообразными лигандами геометрия этих комплексов варьируется от плоского квадрата (координационное число четыре) до центрированной тригональной призмы (координационное число девять). Среди комплексов, содержащих мостиковый водород, встречаются структуры, в которых атом водорода связывает два и больше атомов переходных металлов, или переходный металл и бор, или переходный металл и кремний. [c.76]

К особенностям химического поведения водорода следует отнести способность к образованию гидридов различных типов, в которых возможно образование как протонных (например, (НР)х), так и гидридных водородных мостиковых связей в электронодефицитных соединениях (ВгНе). В некоторых комплексах переходных металлов атом водорода непосредственно связан с атомом металла. [c.460]

Гидридные комплексы переходных элементов получают разнообразными способами. При высоких температурах и давлениях свежевосстановленный Со реагирует со смесью Нг+СО, продуктом является НСо(СО)4. Это же соединение получается, если восстанавливать oS или СоЬ порошкообразной медью в присутствии Нг-4- O при 200 °С и 250 атм . Водород окисляет многие комплексы, либо внедряясь по связи металл — металл, например в Мп(СО)ю, либо присоединяясь. Особенно характерны реакции присоединения к квадратным комплексам [c.91]

Присоединение диена к гидридному комплексу может приводить к образованию о—п-комплекса, в котором одна из двойных связей сопряженной системы координирована с металлом [92]. Образование п-связи ослабляет металл-углеродную (Т-связь, в результате чего последняя становится чувствительной к действию водорода (подобно тому, как это происходит при замещении хлор-иона в случае образования гидридного комплекса платины [92]). [c.143]

Приобретение электрона. Атом водорода может приобретать электрон, достигая при этом структуры гелия Is и образуя гидрид-ион H . Такой свободный ион, вероятно, существует в солеобразных гидридах (например, КН и СаН,), которые образует больщинство электроположительных металлов. Существует также много гидридных комплексов как переходных, так и непереходных элементов. Однако в большинстве из них, особенно в тех, где электроположительный характер металла меньше, в связи металл — водород проявляется значительная доля ковалентности. Поэтому не существует резкой границы между гидридными комплексами и ковалентными гидридами, которые будут упомянуты в следующем разделе. [c.9]

Гидридные и алкильные комплексы. Как и в случае других переходных металлов, отличительной чертой химии платины(И) является образование прочных связей с водородом и алкильными группами (см. также стр. 19, ч. 2 и 190). Впервые были синтезированы гидридные комплексы платины состава Й(КзР)2НХ [17]. Гидридные комплексы палладия менее устойчивы и поэтому изучены ыэ так хорошо, а аналогичные комплексы N1" очень неустойчивы, по- [c.469]

Внутримолекулярный перенос водорода из координированного органического лиганда, приводящий к образованию гидридного комплекса и олефина, является важной стадией ряда каталитических процессов (см. гл. 6). Реакция переноса водорода была изучена на примере довольно малого числа надежно охарактеризованных алкильных комплексов переходных металлов [258]. Однако этот процесс несомненно заключается в образовании связей металл — водород из литий-, магний- и алюминийорганических реагентов (см. разд. П1,Е, 1). Некоторые обменные реакции с участием связей металл—водород с олефинами обсуждаются в разд. IV, В, 3. [c.234]

В этом разделе описывается расщепление связей металл—водород в реакциях гидридных комплексов с кислотами, основаниями и щелочными металлами. Образование новых связей металл—водород при взаимодействии гидридных комплексов с кислотами и основаниями описывается в разд. II, В и III, Г соответственно. [c.241]

Расщепление связей металл—водород при реакции оснований с гидридными комплексами часто является обратной реакцией окислительного присоединения кислоты. В реакции могут быть использованы различные основания, например гидроокись калия, метилат натрия, карбонат натрия и т. д., при этом может происходить также замещение других лигандов. Гидридные комплексы, проявляющие кислотные свойства в полярных растворителях, часто реагируют с основаниями, давая соответствующие анионы, и эти реакции сходны с реакциями указанных комплексов с щелочными металлами. Некоторые примеры такого рода реакций приведены в табл. 5-4. [c.244]

Реакция галогенов с гидридными комплексами металлов обычно приводит к замещению гидрид-иона на галогенид-ион наряду с образованием водорода или галогеноводорода. Кроме того, может происходить дальнейшее окисление комплекса галогеном. Реакция может не сопровождаться разрывом всех связей металл—водород, и поэтому любая попытка количественной идентификации продуктов реакции должна проводиться очень тщательно. Некоторые [c.244]

Гидридные комплексы переходных металлов. d-Металлы образуют большую группу элементов, занимающих про.межу-точное место между электроположительными металлами (гидриды ионного типа) и элементами главных подгрупп и неметаллами (ковалентные молекулярные гидриды). Помимо гидридов внедрения переходные металлы могут образовывать ковалентные молекулярные соединения MHxLi,, в которых атомы водорода непосредственно связаны с. металлом. Молекулы с этой общей формулой формально сходны с замещенными гидридами неметаллов и элементов главных подгрупп, наиример РНР2, ОеНгСЬ и т. д. Отличительная особенность соединений переходных металлов состоит в том, что лиганд L должен, во-первых, способствовать спариванию электронов на d-орбиталях атома металла и, во-вторых, его количество должно быть до- [c.19]

В настоящей монографии, написанной коллективом высококвалифицированных в рассматриваемой области специалистов, изложение материала ведется именно с этой противоположной точки зрения. В книге с исчерпывающей полнотой излагаются данные об образовании связей металл — водород, о молекулярной структуре гидридных комплексов переходных металлов, включая их систематику и стереохимию, и лишь одйа глава, имеющая иллюстративный характер, посвящена роли гидридных переходных металлов в гомогенном катализе. В силу указанных причин эту монографию можно считать хорошим дополнением к литературе о катализе с участием металлоорганических комплексов. Ее можно также использовать как своего рода справочник обобщенная в ней литература поможет при поиске и разработке новых превращений (в первую очередь каталитических) органических веществ под влиянием или с участием металлоорганических комплексов переходных металлов, содержащих или образующих связь металл — водород. [c.6]

Принципы, лежащие в основе структуры, химической связи, стереохимии, синтеза и химических свойств определенных молекул или ионов гидридных комплексов переходных металлов в достаточной мере понятны, поэтому вполне правомерно появление книги, полностью посвященной этим вопросам. Однако подобный аргумент можно было бы выдвинуть и для многих других областей химии соединений водорода. Интерес к химии гидридов в настоящее время чрезвычайно высок активные исследования в этой области проводятся во многих странах Европы и Азии и в США. В последние годы наибольшее внимание уделялось структурам и стереохимии гидридов переходных металлов кроме того, довольно активно изучалось химическое поведение связи металл — водород. Особого внимания заслуживает тот факт, что по связи металл — водород может происходить обратимое взаимодействие с рядом органических субстратов, поэтому такое взаимодействие является ключевым моментом во многих типах гомогенных каталитических реакций. Указанное о бстоятельство обусловливает в основном [c.7]

Гидридные комплексы переходных металлов имеют общую формулу МтНпЬр, где М — атом металла и Г — лиганд, отличный от водорода. Водород находится в тесной связи с металлом и, по-видимому, во многих случаях связан с ним непосредственно. Природа связи не всегда ясна, а поэтому ее мы будем рассматривать отдельно для каждого класса гидридов. [c.193]

Результатом атаки иона Н" на галогенидный комплекс может быть или замещение галогена на гидрид, или же восстановление металла до состояния окисления нуль. Замещение галогена гидридом является фактически одним из наиболее гибких способов получения гидридных комплексов переходных металлов. К другим методам получения гидридов относятся действие циклопентадиенида на галогениды металлов (стр. 218) и кислот на карбонилы металлов или щелочные карбонилметаллаты (стр. 280). Образующиеся гидриды металлов стабилизируются в присутствии лигандов, дающих дативные связи, таких, как карбонил, фосфин или циклоиентадиенил. Некоторые комплексы фосфина весьма устойчивы к термическому разложению, окислению и гидролизу. [c.271]

Введение в гидридный комплекс лигандов (фосфинов, фосфитов, арсинов, стибнинов и др.) значительно повышает его стабильность. Это обусловлено тем, что замена СО, например на фосфи-новый лиганд, обладающрш меньшей тс-акцепторной способностью, приводит к увеличению электронной плотности на металле и, следовательно, к упрочнению связей между металлом и оставшимися группами СО. При этом активность модифицированного катализатора, в том числе и кобальтового, в реакции гидроформилирования снижается, но усиливается его гидрирующая способность к восстановлению альдегидов до спиртов. [c.377]

В процессе присоединения этилена атом водорода переходит от этилена к бутадиену. В одном из возможных механизмов такого переноса предполагается участие промежуточного гидрида металла [78, 97, 98]. Бутадиен в цисоидной- конфигурации связывается с этим гидридным комплексом, затем аддукт превращается в бутенильный комплекс с координированной молекулой этилена. Взаимодействие между этиленовым и бутенильным фрагментами приводит к образованию гексен-4-ильной группы, соединенной с металлом а- или я-связью. И наконец, отщепляется молекула г(мс-гексадиена-1,4, и комплекс свободен для следующего цикла. [c.207]

Во всех этих реакциях основной стадией является образование устойчивых гидридных комплексов с ионом металла-катализатора, обладающих высокой реакционной способностью и используемых для получения конечных продуктов. Во многих из перечисленных реакций самой медленной стадией является образование гидридного комплекса, так что для ускорения всей реакции требуется активировать именно эту стадию. Ускорения можно добиться путем введения в координационную сферу М определенных лигандов, стабилизирующих гидридный комплекс, т. е. активную форму катализатора, необходимую для участия водорода в указанных реакциях. Чаще всего для этих целей используются лиганды, в молекуле которых имеются свободные я -орбитали, способные участвовать в образовании я (М-V Ь)-связей с ионом металла N , СО, PPhg, Ra = Ra, циклопентадиенил и др. [c.137]

Двухъядерные комплексы КЬ(П) типа КЬ (РРЬд)2-(0М0)4, в которых имеется непосредственная связь между двумя ионами металла, также оказались активными катализаторами в реакциях гидрирования [102]. На первой стадии реакции происходит диссоциация комплекса по связи КЬ—НЬ и образование гидридных комплексов КЬН(РРЬз)(ОМО)2, которые затем восстанавливают субстрат. [c.149]

В гидридах переходных металлов, среди которых 3 служит лишь одним примером, связь металл — гидрид ковалентная и заметно неполярна, хотя в определенных гидридных карбонильных комплексах, таких как РеН2(СО)4, стабильность металлкарбониль-ного аниона, т. е. [РеН(С0)4] или [Ре (СО) 4] -, может делать гидридный атом до некоторой степени кислотным [7]. [c.13]

На основании данных по дифракции электронов давно известно, что в гидридах Н.2ре(С0)1 и НСо(СО)4 группы СО расположены вокруг атома металла почти точно в вершинах тетраэдра. Однако до последнего времени никак не удавалось выяснить расположение атомов водорода. Данные ИК-спектров не подтверждают предположение о том, что атом водорода связан с углеродом или с кислородом. Линии протонов в спектре ЯМР сдвинуты в область необычно высоких полей, что указывает на наличие связи металл — водород. Наконец, серьезны.м доводом в пользу того, что атомы водорода связаны непосредственно с aтo ю.м металла, является очень большое различие в значениях последовательных констант диссоциации Н2ре(СО)4 в водно.м,растворе (ср. со значения.ми и для НзЗ). Нес.мотря на то что строение карбонилгидридов до сих пор окончательно ке установлено, этот вопрос заметно прояснился после того, как стало известно, что водород весьма склонен к образованию гидридных комплексов с переходными элементами (см. стр. 18, ч. 2) интересные сведения в этом отношении также дало частичное исследование структуры НхМп(С0)5. Как оказалось, пять групп СО расположены приблизительно в пяти вершинах октаэдра предполагают, что атом водорода находится в шестой его вершине [261. Таким образом, НМп(С0)5 люжно рассматривать как гидридный комплекс, построенный аналогично соединениям типа ХМп (СО)., (X =алкил, ацил, галоген). Предполагают также [27 , что Н.,Ре (С0)4 представляет собой октаэдрическую люлекулу, в которой атомы Н находятся в <ис-положениях. Это предположение согласуется со всеми известны.лш в настоящее время данны.ми, хотя оно ни разу не было прямо подтверждено но если оно справедливо, то результаты указанной выше работы, проведенной методолг электрон1юй дифракции, следует считать ошибочными (что отнюдь не исключено). [c.136]

Гомогенное гидрирование алкенов молекулярным водородом при участии комплексных металлоорганических катализаторов — соединений переходных металлов типа МХ (где М — N1, Со, Си, Ре п — 2,3 X — галоген) с металлоорганическими восстановителями (Алк.)з А1, (СНдСН20)зВ — приобретает практическое значение вследствие мягких условий процесса (30—50 Си 3—5 ат), легкости регенерации катализатора и высокой эффективности реакции вследствие того, что катализатор и гидрируемое соединение находятся в растворе. Процесс состоит из 1) активации молекулярного водорода, заключающейся в разрыве связи Н—Н в результате его взаимодействия с металлоорганическим соединением и образования гндридного комплекса 2) непосредственного гидрирования, при котором гидридный комплекс присоединяется к алкену и образует связь металл — углерод гндрогенолиз этой связи приводит к конечному продукту и гидриду переходного металла, снова включающемуся в реакцию. [c.60]

В 1931 г. было опубликовано сообщение о первом молекулярном комплексе, содержащем связь переходный металл — водород, Н2Ее(СО)4 [1]. К настоящему времени выделены и охарактеризованы гидридные комплексы всех переходных металлов от IV группы периодической системы до VIII включительно. В состав молекулярных гидридных комплексов могут также входить различные лиганды, в том числе фосфины, амины, цианид-ион, азот и олефины. Описаны также молекулярные комплексы, не содержащие других лигандов, кроме водорода. Успехи в синтезе гидридных комплексов стали особенно значительными начиная с 1965 г. [2, 3]. [c.205]

При высоких давлениях и температурах водород может рас -щеплять связь металл—металл, давая соответствующий гидридный комплекс. Многие из этих реакций по направлению противоположны реакции термического разложения. Например, [Мп(С0)5]г при 200 °С и 250 атм [33] и [Со(СО)4]2 при 110 °С и 250 атм [34] реагируют с водородом и окисью углерода с образованием соответствующих карбонилгидридов. Хотя водород и взаимодействует с [Сг- [c.212]

Атом металла в некоторых комплексах действует как льюисово основание, предоставляя пару электронов акцептору, или льюисо-вой кислоте [117, 118]. Если кислотой Льюиса является протон, то образуется связь металл—водород, и этот процесс удобно описывать как реакцию протонирования> [117, 118], которая приводит к окислительному присоединению протона к металлу. Эти реакции отличаются от реакций, описанных в предыдущем разделе, тем, что в данном случае анион кислоты не координируется с металлом в конечном продукте. И нейтральные, и анионные комплексы металлов вступают в реакции протонирования, причем первые дают катионные гидридные комплексы, а последние образуют нейтральные комплексы или анионы с меньщим зарядом. [c.219]

Связь металл—водород может образоваться при внутримолекулярном взаимодействии алкильной или арильной группы фосфорсо-дерлощего лиганда с центральным атомом металла [255]. Этот процесс включает стадию окислительного присоединения связи углерод—водород к металлу, и наряду со связью металл—водород образуется связь металл—углерод. Внутримолекулярный перенос водорода происходит также в некоторых реакциях гидридных комплексов с дейтерием (разд. IV, В, 2), олефинами (разд. IV, [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология