Ako sa dozvedieť o chémii prechodných kovov?

Pochopte, na čo sa zlúčeniny používajú. Sú užitočné ako katalyzátory týchto organických reakcií, ktoré by inak nedokončili.

• Existuje mnoho potenciálnych aplikácií v priemyselných procesoch na syntézu dôležitých zlúčenín, ako je syntéza organických polymérov.

Na pochopenie zlúčenín použite analógiu. Analogickou terminológiou tohto javu sú chemické reakcie, ktoré sa vyskytujú v tele ľudí a zvierat a ktoré väčšinou prebiehajú za katalýzy špeciálneho typu bielkovín v tele, ktoré sa nazývajú enzýmy.

Zistite, ako sa organokovové zlúčeniny používajú ako činidlá. Obvykle fungujú tak, že znižujú hodnotu Gibbsovej voľnej energie pre reakcie, ktoré katalyzujú. Organokovové zlúčeniny sú veľmi užitočné činidlá, ktoré sú schopné katalyzovať organické reakcie prostredníctvom špecifického reakčného cyklu, ktorý zahŕňa centrálny kov, ktorým je obvykle prechodný kov.

• Tento cyklus zvyčajne zahŕňa dobre známe kroky, ako je oxidačné pridanie do kovu a proces migračného vkladania a končí reduktívnou elimináciou, čím sa získa konečný produkt.
• Tieto procesy boli rozsiahle z kinetického hľadiska značkovacími postupmi s použitím izotopov vodíka, ako je deutérium a ďalšie izotopy.

Uvedomte si, že organokovová chémia zahŕňajúca skupiny lítia a horčíka je úplne odlišná od chémie prechodných kovov. Organická chémia, ktorá je zapojená do skupín lítia a horčíka, je iónová chémia. To dáva organickej funkčnej skupine nukleofilný charakter v reakciách, vzhľadom na veľký rozdiel v elektronegativite medzi kovom a organickou funkčnou skupinou.

Hľadaj príklady.

• Dobre známym príkladom organokovovej zlúčeniny tohto typu je Grignardovo činidlo, čo je organohorečnaté činidlo, ktoré sa vo veľkom rozsahu používa v organickom laboratóriu ako alkylačné činidlo. Gringardove činidlá sa obvykle pripravujú z alkylbromidov procesom oxidačnej adície na neutrálny kov horčíka.
• Ďalším podobným typom činidla, ktoré používa iný kov, je činidlo Reformatsky. Toto činidlo je organo-zinočnatá zlúčenina, ktorá je tiež chemickým správaním nukleofilná a používa sa ako alkylačné činidlo. Organo-zinočnaté zlúčeniny sa pripravujú podobným spôsobom ako Grignardove činidlá z alkylbromidov procesom oxidačnej adície na kov zinku.

Všimnite si toho, že organolítiové zlúčeniny sú zásaditejšie ako gringardské regenty, pretože sú termodynamicky menej stabilné.

• Gringardove činidlá sú oveľa stabilnejšie termodynamicky ako zlúčeniny organolítia. Preto sú tiež nukleofilnejšie a selektívnejšie.
• Organokovové činidlá sú zvyčajne veľmi citlivé zlúčeniny na prostredie, v ktorom sa nachádzajú. Sú veľmi citlivé na vodu a kyslík. Preto sa reakcie, ktoré zahrnujú organokovové zlúčeniny, zvyčajne vykonávajú v inertnej atmosfére, ktorá vyžaduje špeciálne laboratórne techniky, ako je napríklad práca v rukavičkovej skrinke.

Získajte informácie o homogénnej katalýze. Chémia organo-prechodných kovov je veľmi dôležitým typom chémie kvôli jej potenciálnemu použitiu pri katalyzácii organických reakcií. Táto téma v chémii sa nazýva homogénna katalýza organokovovými činidlami.

Upozorňujeme, že v kategorizácii existujú určité rozdiely. Niektoré orgány zaraďujú túto oblasť chémie k anorganickej chémii, iné ju však zahrnujú do oblasti organickej chémie a nazývajú ju aplikáciami prechodných kovov v organickej syntéze.

Získajte informácie o možných mnohých priemyselných procesoch. Na použitie týchto špeciálnych typov organokovových činidiel na proces katalýzy organických reakcií, ako je napríklad Ziegler-Nattaov proces, ktorý je dôležitým priemyselným procesom v chémii, bolo navrhnutých mnoho priemyselných spôsobov.

Získajte informácie o poslednom type reakcie. Toto sa týka redukčnej eliminácie, ktorá vracia kov do pôvodného oxidačného stavu.

Študujte dva spôsoby, ako katalyzovať reakcie. Organokovové činidlá, ktoré sa používajú na katalyzáciu organických reakcií, sa zvyčajne používajú jedným z dvoch spôsobov. Tieto dva spôsoby sú: stechiometrické a katalytické množstvá organokovového činidla.

• Voľba, ktorú z týchto dvoch možností použiť, bude závisieť od toho, či sa činidlo pri reakcii spotrebuje alebo sa regeneruje.