Addycja oksydatywna
Addycja oksydatywna (zwana też utleniającą) oraz reduktywna eliminacja – dwie klasy chemicznych reakcji elementarnych odgrywających duże znaczenie w opisie przebiegów procesów metaloorganicznych[1].
Relacje pomiędzy tymi dwoma reakcjami zostały zobrazowane na poniższym rysunku:
Mechanizm procesu
edytujW procesie addycji oksydatywnej kompleks metalu, na relatywnie niskim stopniu utlenienia, posiadający wolne miejsca wiązania ligandów, jest utleniany poprzez insercję wiązania kowalencyjnego. W wyniku reakcji dochodzi do wzrostu o dwa stopnia utlenienia metalu oraz liczby elektronów tworzących wiązania metal-ligandy w kompleksie[2]. Pomimo że w procesie możliwa jest insercja bardzo wielu pierwiastków, to najczęściej obserwowana jest ona w przypadku wiązań H-H i wiązań pomiędzy węglem(sp3) i fluorowcem. Atomy węgla o hybrydyzacji sp2 także mogą ulegać addycji oksydatywnej, w wyniku której zachodzi izomeryzacja wiązania podwójnego.
Reduktywna eliminacja stanowi odwrócenie procesu addycji oksydatywnej[3]. Reakcja ta jest uprzywilejowana, gdy nowo uformowane wiązanie X-Y jest mocne. Do zajścia procesu wymagane jest, aby dwie reagujące grupy były położone blisko siebie w sferze koordynacyjnej metalu.
Przykładem addycji oksydatywnej jest reakcja trans kompleksu Vaski IrCl(CO)[P(C6H5)3]2 (rysunek na górze) z cząsteczką wodoru. W wyniku reakcji zachodzi zmiana stopnia utlenienia irydu z (I) na (III).Początkowo kompleks posiada 16 elektronów w wiązaniach metal-ligandy i liczbę koordynacyjną wynoszącą 4. Po addycji cząsteczki wodoru posiada on 18 elektronów, a liczba koordynacyjna wzrasta do 6. Opisywana reakcja jest odwracalna, w przypadku odwrotnego procesu stosuje się termin reduktywna eliminacja.
Addycja oksydatywna pojawia się w mechanizmach bardzo wielu reakcji, w których uczestniczą związki metaloorganiczne. Przykładami mogą być reakcja Hecka oraz reakcja Suzuki.
Przypisy
edytuj- ↑ Albert F. Cotton, Geoffrey Wilkinson, Paul L. Gaus; Chemia nieorganiczna. Podstawy (wyd II), PWN Warszawa 1998; ISBN 83-01-11772-9
- ↑ Oxidative addition, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI: 10.1351/goldbook.O04367, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
- ↑ Reductive elimination, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI: 10.1351/goldbook.R05223, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).