Wilkinson-Katalysator

Wilkinson-Katalysator ist der gemeinsame Name der chemischen Verbindung clorotrisrodio, Koordinationsverbindung mit Formel RhCl3. Es verdankt seinen Namen der metallorganischen Chemiker Sir Geoffrey Wilkinson, der Nobelpreis im Jahr 1973, die seine Verwendung popularisiert. Es war der erste Katalysator, der zur Hydrierung von Alkinen und Alkenen in homogener Lösung bei Umgebungstemperatur und Druck.

Struktur und Eigenschaften

RhCl3 ist eine komplexe 16-Elektronen mit quadratisch-planaren Struktur. Unter normalen Bedingungen ist es ein kristalliner Feststoff rot-violett. Es wird durch Umsetzen Rhodiumtrichloridhydrat mit Triphenylphosphin im Überschuß, in Ethanol unter Rückfluss hergestellt. Das Triphenylphosphin wirkt auch als Reduktionsmittel und unter Bildung der entsprechenden Oxide:

Katalytische Anwendungen

Wilkinson-Katalysator katalysiert die Hydrierung von Alkenen. Der Mechanismus ist in der folgenden Abbildung dargestellt ist, und Prozesse sind die folgenden:

  • Anfangs Dissoziation von einem oder zwei Liganden PPh3 Arten in 14 oder 12 Elektronen zu bilden, die jeweils
  • Abstimmung von H2 mit einer Reaktion der oxidativen Addition
  • π-Elektronen des Komplexmodus
  • intramolekulare Hydridtransfer
  • reduktive Eliminierung dell'alcano Produkt.

Der Katalysator der Wilkinson schlägt fehl, um in idealer Weise in diesem Kreislauf funktionieren, weil es leicht seine Koordinationszahl zu ändern, und verfügt über zwei Oxidationsstufen, die von zwei Einheiten unterscheiden, die beide leicht zugänglich.

Unter anderen Anwendungen des Katalysators der Wilkinson es die katalytische Hydroborierung von Alkenen und die selektive Reduktion von Carbonylverbindungen, α, ß-ungesättigten Verbindung mit der Triethylsilan. Wenn die Triphenylphosphin-Liganden sind Phosphine ersetzt chiralen Katalysators wird chiral, und wandelt prochirale Alkene Alkene in enantiomer im Prozess namens asymmetrische Hydrierung bereichert.

Andere Reaktionen RhCl3

RhCl3 reagiert mit CO, um den Komplex trans RhCl2 bilden, strukturell ähnlich zu dem Komplex von Vaska, aber viel weniger reaktiv. Der gleiche Komplex wird decarbonilazione von Aldehyden gebildet:

Gerührten Lösung von Benzol, wandelt RhCl3 das Dimer wenig löslich roten Rh2Cl24. Diese Umwandlung ist ein weiterer Beweis für die Labilität des Liganden Triphenylphosphin.

Sicherheit

RhCl3 sollten mit den üblichen Vorsichtsmaßnahmen aufgrund der chemischen Verbindungen behandelt werden, ist aber nicht als gefährlich angesehen. Es nicht als krebserzeugend eingestuft.

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