Кеннет Дж. Колтон

Кеннет Г. Колтон — американский химик-неорганик , который работает и внес значительный вклад в проекты, связанные с гидридами переходных металлов . В настоящее время он является заслуженным профессором Университета Индианы . В частности, Колтон работал над химией парамагнитных металлоорганических комплексов, полигидридных комплексов металлов и диводородного лиганда , каталитической активацией оксида углерода и диоксида углерода , а также алкоксидов химией . Работа Колтона с комплексами переходных металлов в конечном итоге направлена на создание комплексов, проявляющих неожиданную и новую реакционную способность.

Колтон получил степень бакалавра в Карлтон-колледже в Миннесоте . После получения степени бакалавра он работал под руководством Ричарда Фенске в Университете Висконсин-Мэдисон , где изучал связи переходных металлов с помощью различных вычислительных методов, связанных с теорией молекулярных орбиталей . Затем Колтон работал с Альфредом Коттоном в Массачусетском технологическом институте , где продолжал изучать связь переходных металлов.

Исследовать

Рутениевые комплексы

Ранние работы Колтона по комплексам RuCl ₂ L ₃ внесли важный вклад в класс молекул соединений, которые позже стали основным предшественником катализаторов метатезиса олефинов Граббса . ^{[ 1 ]}^, ^{[ 2 ]}^, ^{[ 3 ]} Колтон провел ранние исследования структуры и динамики RuCl ₂ L ₃ и RuCl ₂ L ₄ (L = PPh ₃ ) в растворах. Колтон пришел к выводу, что диссоциация фосфина от RuCl ₂ L ₄ в растворе может быть значительной. ^{[ 4 ]} имеет квадратно-пирамидальную структуру . _{RuCl 2} L ₃Ранее было показано, что ^{[ 5 ]} Колтон далее продемонстрировал, что виды RuCl ₂ L ₃ диссоциируют фосфин в некоторых органических растворителях и в конечном итоге уравновешиваются димерными видами [RuCl ₂ L ₂ ] ₂ . Димер состоит из галогенного мостика между двумя квадратными пирамидальными структурами.

Комплекс гидридов переходного металла

Колтон посвятил большую часть своей карьеры изучению гидридных комплексов переходных металлов. В частности, Колтон изучил динамику водорода, гидридов и диводородного лиганда и их связь с катализом переходных металлов. При проектировании катализа наиболее реакционноспособные соединения часто недолговечны и нестабильны. Была проделана большая работа, чтобы лучше понять, как стабилизировать эти соединения. Колтон специально работал над стабилизацией полигидрида рения . Колтон и его коллеги показали, что полиолефин-циклооктатетрацен может улавливать фотопереходный промежуточный продукт полигидридов рения. Эта фотопереходная разновидность, образующаяся в результате возбуждения светом, обладает высокой реакционной способностью, в отличие от исходного комплекса рения. Если бы вам удалось поймать высокореактивное и короткоживущее состояние, вы смогли бы создать гораздо более эффективный катализатор. Конечным результатом этого стало то, что они смогли определить, что причиной захвата фотопереходного промежуточного соединения был результат внутримолекулярного переноса водорода и необычная жесткость рениевого комплекса. ^{[ 6 ]}

Недавняя работа

В последние годы Колтон работал над изучением реакций небольших, как правило, инертных молекул с металлокомплексами. В частности, он синтезировал комплекс никеля (PNP)Ni и использовал его для разрыва связи C=O в CO ₂ . Никель в этом комплексе имеет важное значение из-за его конфигурации d9, которая аналогична Cu (II), но является более сильным восстановителем. Т-образная геометрия и низкое координационное число этого комплекса позволяют предположить, что он может быть хорошим восстановителем. Однако исследования Колтона показали, что, несмотря на одноэлектронную восстанавливающую способность Ni, никель реагирует скорее как амидный нуклеофил, чем как восстановитель. ^{[ 7 ]} Кроме того, он исследовал реакцию того же комплекса (PNP)Ni с присоединенной гидридной группой. Целью данного исследования было проанализировать, какой лиганд, амидный азот или гидрид, будет вступать в реакцию с CO ₂ . После использования ЯМР-спектроскопии для анализа данных было определено, что гидридный лиганд неактивен по отношению к CO ₂ . Однако этот лиганд ослабляет связь Ni-N, тем самым увеличивая нуклеофильность амидной группы. ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Нгуен, С.Т., Джонсон, Л.К., Граббс, Р.Х., Дж. Ам. хим. Соц. 1992, 114, 3974–3975.
^ Шваб, П., Циллер, Дж.В., Граббс Р.Х., Дж. Ам. хим. Соц. 1996, 118, 100-110.
^ Шваб, П., Франция, М.Б., Циллер, Дж.В. и Граббс, Р.Х., Ангью. хим. Межд. Эд. англ., 1995, 34, 2039–2041.
^ Хоффман, PR, Колтон, KGJ Am. хим. Сок., 1975, 97 (15), 4221-4228.
^ Ла Плака, SA, Иберс, JA Inorg. Хим., 1965, 4 (6), 778–783.
^ Колтон, К.Г., Хаффман, Дж.К., Грин, Массачусетс, Тримарчи, MCL. «Фотоинициированный внутримолекулярный перенос водорода от полигидридов рения к циклополиолефинам C8». Металлоорганические соединения. 4(3). 1985. 514-519.
^ Фуллмер, Британская Колумбия; Фан, Х.; Пинк, М.; Колтон, КГ. «Расщепление связи O/C в CO2 под действием Ni», Неорганическая химия, т. 47, 2008 г., с. 1865.
^ Лэрд, МФ; Пинк, М.; Цветков, Н.П.; Фан, Х.; Колтон, КГ. «Необычная селективность (клещи) никель-гидрида, реагирующего с CO2», Dalton Transactions, v.(8), 2009, стр. 1283.

[1] Нгуен, С.Т., Джонсон, Л.К., Граббс, Р.Х., Дж. Ам. хим. Соц. 1992, 114, 3974–3975.

[2] Шваб, П., Циллер, Дж.В., Граббс Р.Х., Дж. Ам. хим. Соц. 1996, 118, 100-110.

[3] Шваб, П., Франция, М.Б., Циллер, Дж.В. и Граббс, Р.Х., Ангью. хим. Межд. Эд. англ., 1995, 34, 2039–2041.

[4] Хоффман, PR, Колтон, KGJ Am. хим. Сок., 1975, 97 (15), 4221-4228.

[5] Ла Плака, SA, Иберс, JA Inorg. Хим., 1965, 4 (6), 778–783.

[6] Колтон, К.Г., Хаффман, Дж.К., Грин, Массачусетс, Тримарчи, MCL. «Фотоинициированный внутримолекулярный перенос водорода от полигидридов рения к циклополиолефинам C8». Металлоорганические соединения. 4(3). 1985. 514-519.

[7] Фуллмер, Британская Колумбия; Фан, Х.; Пинк, М.; Колтон, КГ. «Расщепление связи O/C в CO2 под действием Ni», Неорганическая химия, т. 47, 2008 г., с. 1865.

[8] Лэрд, МФ; Пинк, М.; Цветков, Н.П.; Фан, Х.; Колтон, КГ. «Необычная селективность (клещи) никель-гидрида, реагирующего с CO2», Dalton Transactions, v.(8), 2009, стр. 1283.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]