Addycja oksydatywna (zwana też utleniającą) oraz reduktywna eliminacja – dwie klasy chemicznych
reakcji elementarnych
odgrywających duże znaczenie w opisie przebiegów procesów
metaloorganicznych
[1].
Relacje pomiędzy tymi dwoma reakcjami zostały zobrazowane na poniższym rysunku:
Utlenianie i redukcja związku kompleksowego
Mechanizm procesu
W procesie addycji oksydatywnej
kompleks
metalu, na relatywnie niskim
stopniu utlenienia
, posiadający wolne miejsca wiązania
ligandów
, jest
utleniany
poprzez insercję
wiązania kowalencyjnego
. W wyniku reakcji dochodzi do wzrostu o dwa stopnia utlenienia metalu oraz liczby elektronów tworzących wiązania metal-ligandy w kompleksie[2]. Pomimo, że w procesie możliwa jest insercja bardzo wielu pierwiastków, to najczęściej obserwowana jest ona w przypadku wiązań H-H i wiązań pomiędzy
węglem
(sp3) i
fluorowcem
. Atomy węgla o
hybrydyzacji
sp2 także mogą ulegać addycji oksydatywnej, w wyniku której zachodzi
izomeryzacja
wiązania podwójnego.
Reduktywna eliminacja stanowi odwrócenie procesu addycji oksydatywnej[3]. Reakcja ta jest uprzywilejowana, gdy nowo uformowane wiązanie X-Y jest mocne. Do zajścia procesu wymagane jest, aby dwie reagujące grupy były położone blisko siebie w sferze koordynacyjnej metalu.
Przykładem addycji oksydatywnej jest reakcja
trans
kompleksu Vaski IrCl(CO)[P(C6H5)3]2 (rysunek na górze) z cząsteczką
wodoru
. W wyniku reakcji zachodzi zmiana stopnia utlenienia
irydu
z (I) na (III).Początkowo kompleks posiada 16 elektronów w wiązaniach metal-ligandy i
liczbę koordynacyjną
wynoszącą 4. Po addycji cząsteczki wodoru posiada on 18 elektronów, a liczba koordynacyjna wzrasta do 6. Opisywana reakcja jest odwracalna, w przypadku odwrotnego procesu stosuje się termin reduktywna eliminacja.
Addycja oksydatywna pojawia się w mechanizmach bardzo wielu reakcji, w których uczestniczą związki metaloorganiczne. Przykładami mogą być
reakcja Hecka
oraz
reakcja Suzuki
.
Przypisy
- ↑ Albert F. Cotton, Geoffrey Wilkinson, Paul L. Gaus; Chemia nieorganiczna. Podstawy (wyd II), PWN Warszawa 1998;
- ↑ Compendium of Chemical Terminology,
oxidative addition
accessed 6 Feb 2007.
- ↑ Compendium of Chemical Terminology,
reductive elimination
accessed 6 Feb 2007.