加热不能发生反应时,光反应有时有效。
CH3COFeCp(CO)2光CH3FeCp(CO)2+CO
4.2.2芳基过渡金属络合物
芳基过渡金属络合物合成方法,和烷基过哦镀金属络合物的合成方法没有本质的区别,有过渡金属卤化物或乙酰丙酮盐和芳基锂、Grignard试剂、铝化合物等反应而合成。
CrCl3(thf)3+PhMgBrfac-CrPh3(thf)3
Cr苯基化合物,如Cr-C键断裂后,及生成苯、苯。如和零价铬配位,成二苯铬一类的芳基络合物。
4.3烷基过渡金属络合物的分解过程
烷基过渡金属络合物在不稳定情况下发生M-C键的断裂,次是可能发生下列情况:1。形式上的二电子还原2。攫取β位氢而生成氢络合物;此外,还有3。攫取α位氢而分解,4。攫取丫—位氢而分解,以及(5)自由基断裂的场合。此外,还有M(1V)——M(11),M(III)—M(I)的情况,这个反应称为还原消除(reductive elimination)。
LnM-CH2CH2RLnM-H+CH2=CHR
这一反应称为β—消除(多—elimination),当从金属数起第二个碳原子所连接的氢原子被攫取时称为β—氢消除或β—氢化物消除,后者是因为生成氢化物而这样称呼的。此外,在某些情况下,氢以外的原子或原子团也能消除;也可以发生α—氢及γ—氢的消除,前一情况生成—卡宾络合物,后—情况则生成4员含金属环状化合物,即金属杂环:
R'LnMLnMCHRHHR'CHRLnM=CHR+R'H
反应表示从二烷基络合物攫取氢而生成的基烷基络合物,再发生R’H的还原消除的例子。这种还原消除反应有时也紧接着二烷基络合物的β—消除反应而发
生,此时,生成比例为1:1的烷烃RH和烯烃R(一H),可以认为是发生了烷基的歧化反应。有时,由此而生成的烯烃和低原子价金属络合物配位而生成烯烃配位络合物。
(v)自由基的断裂
LnM-RLnM+R.
烷基—过渡金属键有时发生自由基断裂,但自由基反应经过完全证明的例子还比较少。
4.4 金属杂环络合物
金属杂环络合物可以看作是环状的烷基络合物,所以可用4.2的方法来合成:
Ni(PR3)2Cl2CH2CH2CH2CH2+Li(CH2)4Li(R3P)2Ni
金属杂环丁烷除了从4.4的γ-消除反应得到以外、也可以从环丙烷和过渡金属络合物反应生成:
PhC2H4S[PtCl2(C2H4)]2+CH2CH2CH(S)2Cl2PtCH2CH2CHPh
同样,有张力的环状化合物立方烷和铑络合物反应而生成金属杂环戊烷。 金属杂环戊烷也可从由二分子烯烃配位的络合物经氧化环化反应而生成:
LnMLnM
利用这一反应,从乙烯可以催化的合成环丁烷或丁烯:
带有吸电子基的烯烃可以发生下列环化反应:
卡宾络合物和烯烃反应而生成金属杂环丁烷,被认为是烯烃复分解反应的中间体。
乙烯和卡宾络合物的反应,有时可以生成稳定的金属杂环丁烷:
不饱和的金属杂环可以从的原子价金属络合物和炔类反应而得,这类化合物被看作为三聚体反应的中间体:
是炔类的π-络合物,也可以看作金属杂环丙烯。
在不含芳香环的化合物中也能发生分子内环化反应,一般陈为分子那金属化反应或环状金属化反应。
借π-络合物质子位移反应可以合成含杂原子的金属杂环。
4.5 卡宾和卡拜络合物
卡宾和卡拜络合物是有机化学反应的不稳定中间体,与过渡金属配位后即稳定化,其络合物能分离。
已知的卡宾络合物有含杂原子的低价络合物和不含杂原子的络合物。前者最早由E.O.Fischer所发见,所以称为Fischer型卡宾络合物,Schrock称后者为亚烷基(alkylidene)络合物。
4.5.1 Fischer型卡宾络合物
Fischer型卡宾络合物是由羰基络合物的碳原子和碳阴离子等亲核试剂反应生成酰基阴离子,再用三烷基氧蓊盐、重氮甲烷等将氧原子烷基化而合成的:
Fischer型卡宾络合物,由于有下列共振结构的贡献而稳定:
由于有这样的共振结构,卡宾碳原子就容易接受亲核进攻,能和氮、硫、碳等的亲核试剂反应,变成新的卡宾络合物:
又因为和卡宾碳相连的氢原子是呈酸性的,所以用有机锂试剂反应后,可以和亲电子试剂反应而制的取代的卡宾络合物:
异腈络合物也能和亲核试剂反应,生成卡宾络合物。
氢基络合物的合成
过渡金属的单纯氢化物已有很多报道。这里的讨论限于含有其它配位体并且表现出分子行为的氢基络合物。氢基络合物和烷基络合物一样,当有其它支持配位体存在时即能稳定存在,这种支持配位体如CO,CN,环戊二烯基、叔磷、含氮碱类等,氢基络合物的合成方法有:1。过渡金属化合物和氢的直接反应,2.和其它金属氢化物的反应,3.从有机金属化合物攫氢,4.碱性阴离子络合物和水或弱酸的反应等。
1.过渡金属化合物和氢的直接反应
H250atmcis-PtCl2(PEt3)2trans-PtHCl(PEt3)2乙醇 90℃
这一反应伴随着Co—Co键的断裂反应,是和烯烃的氢甲酰化反应有关的重要反应。低原子价过渡金属络合物有很多是能在温和条件下和氢反应的:
4—14)称为Vaska络合物,它和H2反应时,1价的铱络合物形式上氧化成3价)称为Wilkinson络合物,用作烯烃的氢化、氢甲酰化等的催化剂。式(4.12)是这些催化反应的基元反应之一,颇为重要。 2.应用硼、铝氢化物的合成法
过渡金属卤化物用市售金属氢化物如NaBH4、LiAlH4等来还原的方法,是实验室中方便的合成方法、但有时会生成带有硼氢化物、铝氢化物的络合物.
3.从C—H键攫氢
过渡金属络合物的配位体的C—H键离金属很近时,可以攫氢而生成氢基络合物,最著名的是式(4.2)所示的β—氢消除反应:
因而在过渡金属化合物的烷基化反应中,如发生这中β—消除反应,及能生成氢基络合物:
从配位体攫氢的其他例子,还有分子内金属化反应: