Танталорганическая химия

Тантал-углеродная связь

Танталорганическая химия — это химия химических соединений, содержащих углерод - тантал химическую связь . Сообщалось о широком разнообразии соединений, первоначально с циклопентадиенильными и CO-лигандами. Степени окисления варьируются от Та(V) до Та(-I).

Классы танталорганических соединений

Алкильные и арильные комплексы

О пентаметилтантале сообщил Ричард Шрок в 1974 году. ^[1]

Соли [Ta(CH ₃ ) ₆ ] ⁻ алкилированием TaF ₅ метиллитием : получают ^[2]

TaF ₅ + 6 LiCH ₃ → Li[Ta(CH ₃ ) ₆ ] + 5 LiF

Алкилиденовые комплексы

Алкилиденовые комплексы тантала возникают при обработке дихлорида триалкилтантала алкиллитиевыми реагентами. В результате этой реакции первоначально образуется термически нестабильный комплекс тетраалкил-монохлор-тантал, который подвергается отщеплению α-водорода с последующим алкилированием оставшегося хлорида. ^[1]

Алкилиденовые комплексы тантала нуклеофильны . ^[1] Они осуществляют ряд реакций, включая: олефинирование, метатезис олефинов , гидроаминоалкилирование олефинов и сопряженное аллилирование енонов.

Этилен , пропилен и стирол реагируют с алкилиденовыми комплексами тантала с образованием продуктов метатезиса олефинов . ^[3]

Циклопентадиенильные комплексы

Некоторые из первых зарегистрированных танталорганических комплексов представляли собой производные циклопентадиенила. Они возникают в результате реакций солевого обмена и циклопентадиенида натрия пентахлорида тантала . Примером этого является первый тригидрид переходного металла Cp ₂ TaH ₃ . Более растворимыми и лучше развитыми являются производные пентаметилциклопентадиена , такие как Cp*TaCl ₄ , Cp* ₂ TaCl ₂ и Cp* ₂ TaH ₃ . ^[4]

Карбонилы и изоцианиды тантала

Восстановление TaCl ₅ в атмосфере CO дает соли [Ta(CO) ₆ ] ⁻. ^[5] Эти же анионы можно получить карбонилированием тантал -ареновых комплексов.

ряд изоцианидных комплексов тантала. Известен также ^[6]

Тантал арены и алкиновые комплексы

Обработка пентахлорида тантала гексаметилбензолом (C ₆ Me ₆ ), алюминием и трихлоридом алюминия дает [M(η ⁶-C ₆ Me ₆ )AlCl ₄ ] ₂ . ^[7]

Тантал-алкиновые комплексы ^[8] катализируют циклотримеризацию . ^[9]^[10] Некоторые тантал-алкиновые комплексы являются предшественниками аллильных спиртов. ^[11] Танталациклопропены используются в качестве промежуточных продуктов.

Тантал-амидокомплексы

Танталорганические соединения используются в качестве промежуточных продуктов при C- алкилировании вторичных аминов с 1-алкенами использованием Ta(NMe ₂ ) ₅ . ^[12] Химия, разработанная Масперо, позже была реализована, когда Хартвиг и Герзон сообщили о гидроаминоалкилировании олефинов с образованием алкиламинов : ^[13]

Каталитический цикл может протекать за счет отщепления β-водорода от бисамида с образованием металлаазиридина . Последующее внедрение олефина , протонолиз связи тантал-углерод и отщепление β-водорода дают алкиламиновый продукт. ^[14]^[15]^[16]

Трансметаллация

Танталорганические реагенты возникают в результате переметаллирования оловоорганических соединений хлоридом тантала(V). ^[17] Эти танталорганические реагенты способствуют сопряженному аллилированию енонов. Хотя в литературе широко распространено прямое аллилирование карбонильных групп, о сопряженном аллилировании енонов сообщается мало. ^[18]

Приложения

Танталорганические соединения представляют академический интерес, но коммерческое применение описано мало или вообще не описано.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Шрок, Ричард Р. (1 марта 1979 г.). «Алкилиденовые комплексы ниобия и тантала». Отчеты о химических исследованиях . 12 (3): 98–104. дои : 10.1021/ar50135a004 . ISSN 0001-4842 .
^ Кляйнхенц, С.; Пфенниг, В.; Зеппельт, К. (1998). «Получение и структура [W(CH ₃ ) ₆ ], [Re(CH ₃ ) ₆ ], [Nb(CH ₃ ) ₆ ] ⁻, и [Та(СН ₃ ) ₆ ] ⁻". Chem. Eur. J . 4 (9): 1687. doi : 10.1002/(SICI)1521-3765(19980904)4:9<1687::AID-CHEM1687>3.0.CO;2-R .
^ Маклейн, С.Дж.; Вуд, компакт-диск; Шрок, Р.Р. (1 мая 1977 г.). «Множественные связи металл-углерод. 6. Реакция неопентилиденовых комплексов ниобия и тантала с простыми олефинами: путь к металлоциклопентанам». Журнал Американского химического общества . 99 (10): 3519–3520. дои : 10.1021/ja00452a064 . ISSN 0002-7863 .
^ Энди Ю.-Ж. Мин; Джон Э. Беркоу (2014). "Автобус(η ⁵ -Пентаметилциклопентадиенил) Комплексы ниобия и тантала». Неорганические синтезы: Том 36. Том 36. С. 52–57. doi : 10.1002/9781118744994.ch11 . ISBN 978-1-118-74499-4 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
^ Дж. Э. Эллис; А. Дэвисон (1976). «Трис[бис(2-метоксиэтил)эфир]калий и гексакарбонилметаллаты тетрафениларсония (1-) ниобия и тантала». Трис[бис(2-метоксиэтил)эфир]калий и гексакарбонилметаллаты тетрафениларсония (1–) ниобия и тантала . Неорганические синтезы. Том. 16. С. 68–73. дои : 10.1002/9780470132470.ch21 . ISBN 978-0-470-13247-0 .
^ Бреннессел, Уильям В.; Романенков Александр; Янг, Виктор Г.; Эллис, Джон Э. (2019). «Изоцианидные комплексы тантала: TaI(CNDipp)6 (Dipp — 2,6-диизопропилфенил) и ионный [Ta(CNDipp)7][Ta(CNDipp)6», формальный продукт диспропорционирования 17-электронного металлорадикала Ta0 Ta(CNDipp) )6". Acta Crystallographica Раздел C: Структурная химия . 75 (2): 135–140. дои : 10.1107/S2053229619000834 . ПМИД 30720451 . S2CID 73450348 .
^ Пампалони, Г. (2010). «Ароматические углеводороды как лиганды. Последние достижения в синтезе, реакционной способности и применении бис (η6-аренов) комплексов». Обзоры координационной химии . 254 (5–6): 402–419. дои : 10.1016/j.ccr.2009.05.014 .
^ Лабингер, Джей А.; Шварц, Джеффри; Таунсенд, Джон М. (1 июня 1974 г.). «Иод- и гидридотантал(III) комплексы диалкилацетиленов». Журнал Американского химического общества . 96 (12): 4009–4011. дои : 10.1021/ja00819a047 . ISSN 0002-7863 .
^ Коттон, Ф. Альберт; Холл, Уильям Т. (1 августа 1979 г.). «Реакции тантала (III) с алкинами и нитрилами». Журнал Американского химического общества . 101 (17): 5094–5095. дои : 10.1021/ja00511a064 . ISSN 0002-7863 .
^ Брук, Массачусетс; Копенхавер, AS; Вигли, Делавэр (1 октября 1987 г.). «Алкиновые циклизации на восстановленных танталовых центрах: синтез и молекулярная структура (eta.6-C6Me6)Ta(O-2,6-i-Pr2C6H3)2Cl». Журнал Американского химического общества . 109 (21): 6525–6527. дои : 10.1021/ja00255a056 . ISSN 0002-7863 .
^ Такай, Кадзухико; Катаока, Ю.; Утимото, К. (1 марта 1990 г.). «Танталоалкиновые комплексы как полупродукты синтеза. Стереоселективное получение тризамещенных аллильных спиртов из ацетиленов и альдегидов». Журнал органической химии . 55 (6): 1707–1708. дои : 10.1021/jo00293a008 . ISSN 0022-3263 .
^ Клеричи, Марио Г.; Масперо, Федерико (1 января 1980 г.). «Каталитическое С -алкилирование вторичных аминов алкенами». Синтез . 1980 (4): 305–306. дои : 10.1055/s-1980-29002 . ISSN 0039-7881 . S2CID 94579838 .
^ Херзон, Сет Б.; Хартвиг, Джон Ф. (1 мая 2007 г.). «Прямое каталитическое гидроаминоалкилирование неактивированных олефинов N -алкилариламинами» . Журнал Американского химического общества . 129 (21): 6690–6691. дои : 10.1021/ja0718366 . ISSN 0002-7863 . ПМК 2590937 . ПМИД 17474747 .
^ Айзенбергер, Патрик; Айинла, Рашидат О.; Лозон, Жан Мишель П.; Шафер, Лорел Л. (19 октября 2009 г.). «Тантало-амидатные комплексы для гидроаминоалкилирования вторичных аминов: расширенная область применения субстратов и энантиоселективный синтез хиральных аминов». Angewandte Chemie, международное издание . 48 (44): 8361–8365. дои : 10.1002/anie.200903656 . ISSN 1521-3773 . ПМИД 19787670 .
^ Дёрфлер, Джайка; Дой, Свен (01 мая 2014 г.). «Коммерчески доступный танталовый катализатор высокорегиоселективного межмолекулярного гидроаминоалкилирования стирола». Европейский журнал органической химии . 2014 (13): 2790–2797. дои : 10.1002/ejoc.201400082 . ISSN 1099-0690 .
^ Пейн, Филиппа Р.; Гарсия, Пьер; Айзенбергер, Патрик; Йим, Джеки К.-Х.; Шафер, Лорел Л. (3 мая 2013 г.). «Катализируемое танталом гидроаминоалкилирование для синтеза α- и β-замещенных N-гетероциклов». Органические письма . 15 (9): 2182–2185. дои : 10.1021/ol400729v . ISSN 1523-7060 . ПМИД 23600625 .
^ Сибата, Икуя; Кано, Такеёси; Канадзава, Нобуаки; Фукуока, Сёдзи; Баба, Акио (15 апреля 2002 г.). «Получение танталорганических реагентов и сопряженное присоединение к енонам». Ангеванде Хеми . 114 (8): 1447–1450. doi : 10.1002/1521-3773(20020415)41:8<1389::AID-ANIE1389>3.0.CO;2-D . ISSN 1521-3757 . ПМИД 19750774 .
^ Ямамото, Ёсинори; Асао, Наоки (1 сентября 1993 г.). «Селективные реакции с использованием аллильных металлов». Химические обзоры . 93 (6): 2207–2293. дои : 10.1021/cr00022a010 . ISSN 0009-2665 .

[Schrock-1] Jump up to: ^а ^б ^с Шрок, Ричард Р. (1 марта 1979 г.). «Алкилиденовые комплексы ниобия и тантала». Отчеты о химических исследованиях . 12 (3): 98–104. дои : 10.1021/ar50135a004 . ISSN 0001-4842 .

[Sepp-2] Кляйнхенц, С.; Пфенниг, В.; Зеппельт, К. (1998). «Получение и структура [W(CH ₃ ) ₆ ], [Re(CH ₃ ) ₆ ], [Nb(CH ₃ ) ₆ ] ⁻, и [Та(СН ₃ ) ₆ ] ⁻". Chem. Eur. J . 4 (9): 1687. doi : 10.1002/(SICI)1521-3765(19980904)4:9<1687::AID-CHEM1687>3.0.CO;2-R .

[3] Маклейн, С.Дж.; Вуд, компакт-диск; Шрок, Р.Р. (1 мая 1977 г.). «Множественные связи металл-углерод. 6. Реакция неопентилиденовых комплексов ниобия и тантала с простыми олефинами: путь к металлоциклопентанам». Журнал Американского химического общества . 99 (10): 3519–3520. дои : 10.1021/ja00452a064 . ISSN 0002-7863 .

[4] Энди Ю.-Ж. Мин; Джон Э. Беркоу (2014). "Автобус(η ⁵ -Пентаметилциклопентадиенил) Комплексы ниобия и тантала». Неорганические синтезы: Том 36. Том 36. С. 52–57. doi : 10.1002/9781118744994.ch11 . ISBN 978-1-118-74499-4 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

[5] Дж. Э. Эллис; А. Дэвисон (1976). «Трис[бис(2-метоксиэтил)эфир]калий и гексакарбонилметаллаты тетрафениларсония (1-) ниобия и тантала». Трис[бис(2-метоксиэтил)эфир]калий и гексакарбонилметаллаты тетрафениларсония (1–) ниобия и тантала . Неорганические синтезы. Том. 16. С. 68–73. дои : 10.1002/9780470132470.ch21 . ISBN 978-0-470-13247-0 .

[6] Бреннессел, Уильям В.; Романенков Александр; Янг, Виктор Г.; Эллис, Джон Э. (2019). «Изоцианидные комплексы тантала: TaI(CNDipp)6 (Dipp — 2,6-диизопропилфенил) и ионный [Ta(CNDipp)7][Ta(CNDipp)6», формальный продукт диспропорционирования 17-электронного металлорадикала Ta0 Ta(CNDipp) )6". Acta Crystallographica Раздел C: Структурная химия . 75 (2): 135–140. дои : 10.1107/S2053229619000834 . ПМИД 30720451 . S2CID 73450348 .

[7] Пампалони, Г. (2010). «Ароматические углеводороды как лиганды. Последние достижения в синтезе, реакционной способности и применении бис (η6-аренов) комплексов». Обзоры координационной химии . 254 (5–6): 402–419. дои : 10.1016/j.ccr.2009.05.014 .

[8] Лабингер, Джей А.; Шварц, Джеффри; Таунсенд, Джон М. (1 июня 1974 г.). «Иод- и гидридотантал(III) комплексы диалкилацетиленов». Журнал Американского химического общества . 96 (12): 4009–4011. дои : 10.1021/ja00819a047 . ISSN 0002-7863 .

[9] Коттон, Ф. Альберт; Холл, Уильям Т. (1 августа 1979 г.). «Реакции тантала (III) с алкинами и нитрилами». Журнал Американского химического общества . 101 (17): 5094–5095. дои : 10.1021/ja00511a064 . ISSN 0002-7863 .

[10] Брук, Массачусетс; Копенхавер, AS; Вигли, Делавэр (1 октября 1987 г.). «Алкиновые циклизации на восстановленных танталовых центрах: синтез и молекулярная структура (eta.6-C6Me6)Ta(O-2,6-i-Pr2C6H3)2Cl». Журнал Американского химического общества . 109 (21): 6525–6527. дои : 10.1021/ja00255a056 . ISSN 0002-7863 .

[11] Такай, Кадзухико; Катаока, Ю.; Утимото, К. (1 марта 1990 г.). «Танталоалкиновые комплексы как полупродукты синтеза. Стереоселективное получение тризамещенных аллильных спиртов из ацетиленов и альдегидов». Журнал органической химии . 55 (6): 1707–1708. дои : 10.1021/jo00293a008 . ISSN 0022-3263 .

[12] Клеричи, Марио Г.; Масперо, Федерико (1 января 1980 г.). «Каталитическое С -алкилирование вторичных аминов алкенами». Синтез . 1980 (4): 305–306. дои : 10.1055/s-1980-29002 . ISSN 0039-7881 . S2CID 94579838 .

[13] Херзон, Сет Б.; Хартвиг, Джон Ф. (1 мая 2007 г.). «Прямое каталитическое гидроаминоалкилирование неактивированных олефинов N -алкилариламинами» . Журнал Американского химического общества . 129 (21): 6690–6691. дои : 10.1021/ja0718366 . ISSN 0002-7863 . ПМК 2590937 . ПМИД 17474747 .

[14] Айзенбергер, Патрик; Айинла, Рашидат О.; Лозон, Жан Мишель П.; Шафер, Лорел Л. (19 октября 2009 г.). «Тантало-амидатные комплексы для гидроаминоалкилирования вторичных аминов: расширенная область применения субстратов и энантиоселективный синтез хиральных аминов». Angewandte Chemie, международное издание . 48 (44): 8361–8365. дои : 10.1002/anie.200903656 . ISSN 1521-3773 . ПМИД 19787670 .

[15] Дёрфлер, Джайка; Дой, Свен (01 мая 2014 г.). «Коммерчески доступный танталовый катализатор высокорегиоселективного межмолекулярного гидроаминоалкилирования стирола». Европейский журнал органической химии . 2014 (13): 2790–2797. дои : 10.1002/ejoc.201400082 . ISSN 1099-0690 .

[16] Пейн, Филиппа Р.; Гарсия, Пьер; Айзенбергер, Патрик; Йим, Джеки К.-Х.; Шафер, Лорел Л. (3 мая 2013 г.). «Катализируемое танталом гидроаминоалкилирование для синтеза α- и β-замещенных N-гетероциклов». Органические письма . 15 (9): 2182–2185. дои : 10.1021/ol400729v . ISSN 1523-7060 . ПМИД 23600625 .

[17] Сибата, Икуя; Кано, Такеёси; Канадзава, Нобуаки; Фукуока, Сёдзи; Баба, Акио (15 апреля 2002 г.). «Получение танталорганических реагентов и сопряженное присоединение к енонам». Ангеванде Хеми . 114 (8): 1447–1450. doi : 10.1002/1521-3773(20020415)41:8<1389::AID-ANIE1389>3.0.CO;2-D . ISSN 1521-3757 . ПМИД 19750774 .

[18] Ямамото, Ёсинори; Асао, Наоки (1 сентября 1993 г.). «Селективные реакции с использованием аллильных металлов». Химические обзоры . 93 (6): 2207–2293. дои : 10.1021/cr00022a010 . ISSN 0009-2665 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]