Addycja oksydatywna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

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:

Utlenianie i redukcja związku kompleksowego

Mechanizm procesu[edytuj | edytuj kod]

W 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

  1. Albert F. Cotton, Geoffrey Wilkinson, Paul L. Gaus; Chemia nieorganiczna. Podstawy (wyd II), PWN Warszawa 1998; ISBN 83-01-11772-9
  2. Oxidative addition (ang.) [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology („Gold Book”). Wyd. 2. Oksford: Blackwell Scientific Publications, 1997. Wersja internetowa: M. Nic, J. Jirat, B. Kosata: Oxidative addition (ang.), aktualizowana przez A. Jenkins. doi:10.1351/goldbook.O04367
  3. Reductive elimination (ang.) [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology („Gold Book”). Wyd. 2. Oksford: Blackwell Scientific Publications, 1997. Wersja internetowa: M. Nic, J. Jirat, B. Kosata: Reductive elimination (ang.), aktualizowana przez A. Jenkins. doi:10.1351/goldbook.R05223