Organické sloučeniny tantalu
Organické sloučeniny tantalu jsou organokovové sloučeniny obsahující vazby mezi atomy uhlíku a tantalu. Je jich znám velký počet, jako první byly popsány komplexy s cyklopentadienylovými a CO ligandy. Oxidační čísla tantalu se v nich mohou pohybovat od V do -I.
Rozdělení
[editovat | editovat zdroj]Alkylové a arylové komplexy
[editovat | editovat zdroj]V roce 1974 objevil Richard Schrock pentamethyltantal.[1]
Soli [Ta(CH3)6]− se připravují alkylacemi TaF5 organolithnými činidly:[2]
- TaF5 + 6 LiCH3 → Li[Ta(CH3)6] + 5 LiF
Alkylidenové komplexy
[editovat | editovat zdroj]Alkylidenové komplkexy vznikají reakcemi dichloridů trialkyltantalových sloučenin s alkyllithnými. Prvními produkty těchto reakcí bývají tetraalkylmonochlorkomplexy, jež se následně přeměňují α-hydridovými eliminacemi a poté alkylacemi na zbývajících chloridových substituentech.[1]
Tyto sloučeniny jsou nukleofilní.[1] Mohou se účastnit řady reakcí, jako jsou alkenace, metateze alkenů, hydroaminoalkylací alkenů a konjugovaných allylací enonů.
Ethen, propen a styren reagují s alkylideny tantalu za metateze alkenů.[3]
Cycklopentadienylové komplexy
[editovat | editovat zdroj]Některé z prvních popsaných orgamnotantalových sloučenin obsahovaly cyklopentadienylové anionty. Tyto sloučeniny se připravují podvojnou záměnou z cyklopentadienidu sodného a chloridu tantaličného. Více prozkoumané a také lépe rozpustné jsou deriváty pentamethylcyklopentadienu (Cp*), jako Cp*TaCl4, Cp*2TaCl2 a Cp*2TaH3.[4]
Karbonyly a izokyanidy
[editovat | editovat zdroj]Redukcí chloridu tantaličného (TaCl5) oxidem uhelnatým vznikají soli [Ta(CO)6]−.[5]
Stejné anionty lze vytvoří karbonylacemi komplexů tantalu s areny.
Byla také popsána řada izokyanidových komplexů tantalu.[6]
Arenové a alkynové komplexy
[editovat | editovat zdroj]Reakcí chloridu tantaličného s hexamethylbenzenem (C6Me6), hliníkem a chloridem hlinitým se tvoří [M(η6-C6Me6)AlCl4]2.[7]
Komplexy tantalu s alkyny mohou katalyzovat trimerizace alkynů.[8][9][10]
Z některých alkynových komplexů tantalu se dají připravit allylalkoholy;[11] meziprodukty příslušných reakcí jsou tantalacyklopropeny.
Amidokomplexy
[editovat | editovat zdroj]Organotantalové komplexy se účastní C-alkylací sekundárních aminů 1-alkeny za katalýzy Ta(NMe2)5.[12]
Podobně byly použity hydroaminoalkylace alkenů na přípravu alkylaminů:[13]
Katalytický cyklus probíhá přes beta-hydridovou eliminaci bisamidu za vzniku metalaaziridin. Následuje navázání alkenu, protonolýza vazby tantal-uhlík a β-hydridová eliminace, jíž se vytváří alkylamin.[14][15][16]
Transmetalace
[editovat | editovat zdroj]Organické sloučeniny tantalu se připravují transmetalačními reakcemi organocínových sloučenin s chloridem tantaličným.[17]
Tyto sloučeniny spouštějí konjugované allylace enonů. V literatuře jsou nejvíce popsány přímé allylace karbonylových skupin a konjugované allylace enonů nejsou tolik prozkoumány.[18]
Použití
[editovat | editovat zdroj]Organotantalové sloučeniny jsou hlavně předmětem akademického zájmu, ovšem bylo i popsáno několik jejich možných využití v průmyslu.
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Organotantalum chemistry na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c Richard R. Schrock. Alkylidene complexes of niobium and tantalum. Accounts of Chemical Research. 1979-03-01, s. 98–104. ISSN 0001-4842. DOI 10.1002/(SICI)1521-3765(19980904)4:9<1687::AID-CHEM1687>3.0.CO;2-R.
- ↑ S. Kleinhenz; V. Pfennig; K. Seppelt. Preparation and Structures of [W(CH3)6], [Re(CH3)6], [Nb(CH3)6]−, and [Ta(CH3)6]−. Chemistry—A European Journal. 1998, s. 1687. DOI 10.1002/(SICI)1521-3765(19980904)4:9<1687::AID-CHEM1687>3.0.CO;2-R.
- ↑ S. J. McLain; C. D. Wood; R. R. Schrock. Multiple metal-carbon bonds. 6. The reaction of niobium and tantalum neopentylidene complexes with simple olefins: a route to metallocyclopentanes. Journal of the American Chemical Society. 1977-05-01, s. 3519–3520. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja00452a064.
- ↑ Endy Y.-J. Min; John E. Bercaw. Bis(η5-Pentamethylcyclopentadienyl) Complexes of Niobium and Tantalum. Inorganic Syntheses. 2014, s. 52–57. ISBN 9781118744994. DOI 10.1002/9781118744994.ch11.
- ↑ J. E. Ellis; A. Davison. Tris[Bis(2-Methoxyethyl)Ether]Potassium and Tetraphenylarsonium Hexacarbonylmetallates(1-) of Niobium and Tantalum. Inorganic Syntheses. 1976, s. 68–73. ISBN 9780470132470. DOI 10.1002/9780470132470.ch21.
- ↑ William W. Brennessel; Alexander Romanenkov; Victor G. Young; John E. Ellis. Tantalum isocyanide complexes: TaI(CNDipp)6 (Dipp is 2,6-diisopropylphenyl) and ionic [Ta(CNDipp)7][Ta(CNDipp)6], a formal disproportionation product of the 17-electron Ta0 metalloradical Ta(CNDipp)6. Acta Crystallographica Section C Structural Chemistry. 2019, s. 135–140. DOI 10.1107/S2053229619000834. PMID 30720451.
- ↑ G. Pampaloni. Aromatic hydrocarbons as ligands. Recent advances in the synthesis, the reactivity and the applications of bis(η6-arene) complexes. Coordination Chemistry Reviews. 2010, s. 402–419. DOI 10.1016/j.ccr.2009.05.014.
- ↑ Jay A. Labinger; Jeffrey Schwartz; John M. Townsend. Iodo- and hydridotantalum(III) complexes of dialkylacetylenes. Journal of the American Chemical Society. 1974-06-01, s. 4009–4011. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja00819a047.
- ↑ F. Albert Cotton; William T. Hall. Reactions of tantalum(III) with alkynes and nitriles. Journal of the American Chemical Society. 1979-08-01, s. 5094–5095. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja00511a064.
- ↑ M. A. Bruck; A. S. Copenhaver; D. E. Wigley. Alkyne cyclizations at reduced tantalum centers: synthesis and molecular structure of (.eta.6-C6Me6)Ta(O-2,6-i-Pr2C6H3)2Cl. Journal of the American Chemical Society. 1987-10-01, s. 6525–6527. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja00255a056.
- ↑ Kazuhiko Takai; Y. Kataoka; K. Utimoto. Tantalum-alkyne complexes as synthetic intermediates. Stereoselective preparation of trisubstituted allylic alcohols from acetylenes and aldehydes. The Journal of Organic Chemistry. 1990-03-01, s. 1707–1708. ISSN 0022-3263. DOI 10.1021/jo00293a008.
- ↑ Mario G. Clerici; Federico Maspero. Catalytic C-Alkylation of Secondary Amines with Alkenes. Synthesis. 1980-01-01, s. 305–306. ISSN 0039-7881. DOI 10.1055/s-1980-29002.
- ↑ Seth B. Herzon; John F. Hartwig. Direct, Catalytic Hydroaminoalkylation of Unactivated Olefins with N-Alkyl Arylamines. Journal of the American Chemical Society. 2007-05-01, s. 6690–6691. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja0718366. PMID 17474747.
- ↑ Patrick Eisenberger; Rashidat O. Ayinla; Jean Michel P. Lauzon; Laurel L. Schafer. Tantalum–Amidate Complexes for the Hydroaminoalkylation of Secondary Amines: Enhanced Substrate Scope and Enantioselective Chiral Amine Synthesis. Angewandte Chemie International Edition. 2009-10-19, s. 8361–8365. ISSN 1521-3773. DOI 10.1002/anie.200903656. PMID 19787670.
- ↑ Jaika Dörfler; Sven Doye. A Commercially Available Tantalum Catalyst for the Highly Regioselective Intermolecular Hydroaminoalkylation of Styrenes. European Journal of Organic Chemistry. 2014-05-01, s. 2790–2797. ISSN 1099-0690. DOI 10.1002/ejoc.201400082.
- ↑ Philippa R. Payne; Pierre Garcia; Patrick Eisenberger; Jacky C.-H. Yim; Laurel L. Schafer. Tantalum Catalyzed Hydroaminoalkylation for the Synthesis of α- and β-Substituted N-Heterocycles. Organic Letters. 2013-05-03, s. 2182–2185. ISSN 1523-7060. DOI 10.1021/ol400729v. PMID 23600625.
- ↑ Ikuya Shibata; Takeyoshi Kano; Nobuaki Kanazawa; Shoji Fukuoka; Akio Baba. Generation of Organotantalum Reagents and Conjugate Addition to Enones. Angewandte Chemie. 2002-04-15, s. 1447–1450. ISSN 1521-3757. DOI 10.1002/1521-3773(20020415)41:8<1389::AID-ANIE1389>3.0.CO;2-D. PMID 19750774.
- ↑ Yoshinori Yamamoto; Naoki Asao. Selective reactions using allylic metals. Chemical Reviews. 1993-09-01, s. 2207–2293. ISSN 0009-2665. DOI 10.1021/cr00022a010.
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- Obrázky, zvuky či videa k tématu Organické sloučeniny tantalu na Wikimedia Commons