Organické sloučeniny vanadu
Organické sloučeniny vanadu jsou organokovové sloučeniny obsahující vazby mezi atomy uhlíku a vanadu.[1] Nemají velké využití jako reaktanty v organické syntéze, jsou ale významné z pohledu chemie polymerů, kde jsou někdy používány jako katalyzátory.[2]
V organických sloučeninách mívá vanad jedno z oxidačních čísel +2, +3, +4 a +5. Komplexy s vanadem v nižších oxidačních stavech bývají obvykle stabilizovány karbonylovými ligandy. Oxoderiváty jsou zde poměrně časté, na rozdíl od organických komplexů sousedních kovů.
Skupiny sloučenin
[editovat | editovat zdroj]Karbonyly
[editovat | editovat zdroj]Hexakarbonyl vanadu lze připravit redukční karbonylací solí tohoto prvku:
- 4 Na + VCl3 + 6 CO → Na[V(CO)6] + 3 NaCl
Tuto sůl lze zoxidovat na 17elektronový binární karbonyl V(CO)6.
Cyklopentadienyly
[editovat | editovat zdroj]Vanadocendichlorid, první známý organický komplex vanadu,[3] se připravuje z cyklopentadienidu sodného a chloridu vanadičitého:
- 2 NaC5H5 + VCl4 → VCp2Cl2 + 2NaCl
Redukcí z něj lze získat vanadocen (Cp)2V:
- VCp2Cl2 + LiAlH4 → V(Cp)2
Vanadocen je nejlehčím metalocenem přechodného kovu izolovatelným za pokojové teploty.[5]
Vanadocen za vysokých tlaků reaguje s oxidem uhelnatým, přičemž vzniká tetrakarbonyl cyklopentadienylvanadu (CpV(CO)4).[6]
Fotolýzou tetrakarbonylu se tvoří Cp2V2(CO)5; je známo několik podobných indenylových komplexů.
K monocyklopentadienylchloridům vanadu patří mimo jiné CpVCl3 a diamagnetický CpVOCl2.
Komplexy arenů
[editovat | editovat zdroj]Vanad tvoří mnoho různých komplexů s areny, například benzenem:
- VCl4 + AlCl3 + C6H6 → [V(η6C6H6)2][AlCl4]
- [V(η6C6H6)2][AlCCl4] + H2O → V(η6C6H6)2
Alkylové a arylové deriváty
[editovat | editovat zdroj]Je známo i několik alkylových a arylových komplexů vanadu. Reaktivní sloučenina V(mesityl)3 vzniká z VCl3:[7]
- VCl3(THF)3 + 3 LiC6H2-2,4,6-Me3 → V(C6H2-2,4,6-Me3)3(THF) + 3 LiCl
Lze na ni navázat CO, za vhodných podmínek také N2. V(mesityl)3 na sebe může navázat čtvrtou mesitylovou skupinu a vzniklý átový komplex lze poté zoxidovat na vanadičitou sloučeninu:
- V(mes)3(THF) + LiMes → Li[V(mes)4]
- Li[V(mes)4] + O2 → V(mes)4(THF)
Je také znám tetrakis(norbornyl)ový komplex.
Oxychlorid vanadičný se dá použít na přípravu organovanadičitých a organovanadičných sloučenin:
- VOCl3 + Li(mes) → Li[VO(mes)3]
- Li[VO(mes)3] + chloranil → VO(mes)3
- VOCl3 + ZnPh2 → VOPhCl2 + "ZnPh(Cl)"
Katalyzátory a reaktanty
[editovat | editovat zdroj]Organické sloučeniny, které byly dobře popsány, nevykazují možná využití v katalýze průmyslových chemických procesů,[8] hůře známé sloučeniny se však zapojují do katalýzy syntéz butadienových kaučuků. Tyto katalyzátory se připravují před samotným použitím z koordinačních sloučenin jako je acetylacetonát vanaditý reakcemi s organohliníkovými sloučeninami.[9][10]
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Organovanadium chemistry na anglické Wikipedii.
- ↑ Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed. 1997
- ↑ Kotohiro Nomura; Shu Zhang. Design of Vanadium Complex Catalysts for Precise Olefin Polymerization. Chemical Reviews. 2011, s. 2342–2362. DOI 10.1021/cr100207h.
- ↑ G. Wilkinson; J. G. Birmingham. Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta. Journal of the American Chemical Society. 1954, s. 4281–4284. DOI 10.1021/ja01646a008.
- ↑ J. C. Huffman; L. N. Lewis; L. G. Caulton. A Donor Semibridge? Molecular Structures of Dicyclopentadienyldivanadiumtetracarbonyltriphenylphosphine and Dicyclopentadienyldivanadiumpentacarbonyl. Inorganic Chemistry. 1980, s. 2755–2762. DOI 10.1021/ic50211a052.
- ↑ Robert Choukroun; Christian Lorber. Adventures in Vanadocene Chemistry. European Journal of Inorganic Chemistry. 2005, s. 4683–4692. DOI 10.1002/ejic.200500371.
- ↑ R. B. King; F. G. A. Stone. Cyclopentadienyl Metal Carbonyls and Some Derivatives. Inorganic Syntheses. 1963, s. 99. DOI 10.1002/9780470132388.ch31.
- ↑ Vivanco, M.; Ruiz, J.; Floriani, C.; Chiesi-Villa, A.; Rizzoli, C. "Chemistry of the vanadium-carbon .sigma. bond. 1. Insertion of carbon monoxide, isocyanides, carbon dioxide, and heterocumulenes into the V-C bond of Tris(mesityl)vanadium(III)" Organometallics 1993 volume 12, 1794–1801. DOI:10.1021/om00029a042
- ↑ Toshikazu Hirao. Vanadium in Modern Organic Synthesis. Chemical Reviews. 1997, s. 2707. DOI 10.1021/cr960014g.
- ↑ Kotohiro Nomura; Shu Zhang. Design of Vanadium Complex Catalysts for Precise Olefin Polymerization. Chemical Reviews. 2011, s. 2342–2362. DOI 10.1021/cr100207h.
- ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Příprava vydání Wiley-VCH. 1. vyd. [s.l.]: Wiley Dostupné online. ISBN 978-3-527-30385-4, ISBN 978-3-527-30673-2. DOI 10.1002/14356007.o23_o01. (anglicky) DOI: 10.1002/14356007.
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Organické sloučeniny vanadu na Wikimedia Commons
