Химия органованадия - Organovanadium chemistry
Organovanadium химия это химия из металлоорганических соединений , содержащих углерод , к ванадия (V) химической связи . Органические соединения ванадия находят лишь незначительное применение в качестве реагентов в органическом синтезе, но имеют важное значение для химии полимеров в качестве катализаторов .
Степени окисления ванадия +2, +3, +4 и +5. Ванадий с низкой валентностью обычно стабилизируется карбонильными лигандами. Оксопроизводные относительно распространены, в отличие от органических комплексов соседних элементов.
Составные классы
Карбонилы
Карбонил ванадия можно получить восстановительным карбонилированием солей ванадия:
- 4 Na + VCl 3 + 6 CO → Na [V (CO) 6 ] + 3 NaCl
Соль может быть окислена до бинарного карбонила 17e V (CO) 6 .
Циклопентадиенильные производные
Дихлорид ванадоцена , первые комплексы органо-ванадия, о которых будет сообщено, получают из циклопентадиенила натрия и тетрахлорида ванадия :
- 2 NaC 5 H 5 + VCl 4 → VCp 2 Cl 2 + 2NaCl
Восстановление этого соединения дает исходный ванадоцен (Cp) 2 V:
- VCp 2 Cl 2 + LiAlH 4 → V (Cp) 2
Ванадоцен - это самый легкий металлоцен переходного металла, который выделяется при комнатной температуре. Ванадоцен реагирует с высоким давлением окиси углерода с образованием CpV (CO) 4 . Фотолиз тетракарбонила дает Cp 2 V 2 (CO) 5 . Известно несколько аналогичных инденильных комплексов .
Моноциклопентадиенилхлориды ванадия включают CpVCl 3 и диамагнитный CpVOCl 2 .
Комплексы Арене
Ванадий образует различные ареновые комплексы , например, с бензолом :
- VCl 4 + AlCl 3 + C 6 H 6 → [V (η 6 C 6 H 6 ) 2 ] [AlCl 4 ]
- [V (η 6 C 6 H 6 ) 2] [AlCCl 4 ] + H 2 O → V (η 6 C 6 H 6 ) 2
Алкильные и арильные производные
Существует несколько алкильных и арильных комплексов. Реактивная форма V ( мезитил ) 3 образуется из VCl 3 :
- VCl 3 (THF) 3 + 3 LiC 6 H 2 -2,4,6-Me 3 → V (C 6 H 2 -2,4,6-Me 3 ) 3 (THF) + 3 LiCl
Этот вид связывает CO и, при соответствующих условиях, N 2 . V ( мезитил ) 3 добавляет четвертую мезитильную группу, и полученный «комплексный комплекс» может быть окислен до производного ванадия (IV):
- В (мес) 3 (ТГФ) + LiMes → Li [В (мес) 4 ]
- Li [В (мес) 4 ] + воздух → В (мес) 4 (ТГФ)
Также известен тетракис (норборнил) комплекс.
Окситрихлорид ванадия является исходным материалом для получения органованадиевых (IV) и органованадиевых (V) соединений:
- VOCl 3 + Li (мес) → Li [VO (мес) 3 ]
- Li [VO (mes) 3 ] + хлоранил → VO (mes) 3
- VOCl 3 + ZnPh 2 → VOPhCl 2 + «ZnPh (Cl)»
Катализаторы и реагенты
Четко определенные соединения ванадия не используются в качестве катализаторов ни в одном коммерческом процессе. Однако органические соединения ванадия явно используются в качестве катализаторов для производства каучуков на основе бутадиена. Эти катализаторы образуются на месте путем обработки растворимых координационных комплексов , такие как ванадий (III) ацетилацетонат с алюминийорганическими активаторами.