Кіріспе

Трансметализация (алтын. Трансметалляция (ағылш. transmetallation) - лигандтардың бір металдан екінші металға ауысуын қамтитын органометалл реакциясының түрі. Оның жалпы пішіні: M1R + M2R′ → M1R′ + M2R, мұнда R және R′ алкил, арил, алкинил, аллил, галоген немесе псевдогалоген топтары болуы мүмкін, бірақ олармен шектелмейді. Реакция термодинамикалық және кинетикалық себептерден кейін кері қайтарылмайтын процесс болып табылады. Термодинамика металдардың электронегативтілігіне негізделген реакцияға оң әсер етеді, ал кинетика екі металдың да бос орбиталдары болса, реакцияға оң әсер етеді. Трансметаллацияның әр түрлі түрлері бар, соның ішінде редокстық трансметаллация және редокстық трансметаллация / лиганд алмасу. Трансметаллация кезінде металл көміртегінің байланысы белсендіріледі, бұл жаңа металл көміртегінің байланысының пайда болуына әкеледі. Трансметалдануды көбінесе катализде, негізгі топтың кешендерін синтездеуде және өтпелі металл кешендерін синтездеуде қолданады.

Трансметализацияның түрлері

Трансметаллацияның екі негізгі түрі бар: редокстық трансметаллация (RT) және редокстық трансметаллация/лигандтар алмасу (RTLE). Төменде, M1 әдетте 4D немесе 5D өтпелі металл, ал M2 әдетте негізгі топ немесе 3D өтпелі металл. Металдар мен лигандтардың электронегативтіліктеріне қарап, RT немесе RTLE реакциясы жалғаса ма және реакция қандай өнімдер береді деп болжауға болады. Мысалы, 2 Al-ға 3 HgPh2 қосылуы 3 Hg және 2 AlPh3 береді деп болжауға болады, өйткені Hg Al-ға қарағанда электронегативті элемент.

Редокс-трансметалдану

M1n+R + M2 → M1 + M2n+R. Редокс-трансметалл процесінде лиганд молекулааралық механизм арқылы бір металдан екінші металға көшіріледі. Реакция кезінде металл орталықтарының бірі тотыққанда, екіншісі азаяды. Металдар мен лигандтардың электронегативтілігі реакцияның алға жылжуына себепші болады. Егер M1 M2-ден электронегативті болса, R тобының электронегативтілігі төмен M2-ге үйлестірілуі термодинамикалық жағынан қолайлы.

Редокс-трансметалдану/лиганд алмасу

M1R + M2X → M1X + M2R. Редокстік трансметалл / лиганд алмасу кезінде екі металл кешенінің лигандтары бір-бірімен орын алмасады, басқа металл орталығымен байланысады. R лиганды алкил, арил, алкинил немесе аллиль тобы болуы мүмкін, ал X лиганды галоген, псевдогалоген, алкил немесе арил тобы болуы мүмкін. Реакция екі ықтимал аралық қадаммен жалғаса алады. Біріншісі - ассоциативтік аралық, онда R және X лиганды екі металлды тосқауылдай отырып, өтпелі күйді тұрақтандырады. Екінші және аз таралған аралық - катионның пайда болуы, онда R екі металдың арасында және X анионды. RTLE реакциясы үйлесімді түрде жүреді. RT реакцияларындағыдай, реакция электронегативтілік мәндерімен іске асады. X лиганды жоғары электропозитивті металдарға тартылады. Егер M1 M2-ге қарағанда электропозитивті металл болса, онда R және X лигандтарының алмасуы термодинамикалық жағынан қолайлы.

Сілтілі жер металдар

RTLE-де сілтілі жер металл кешендері синтезделеді, ол лантаноид кешендерін синтездеуде қолданылатын әдістемені қолданады. Дифенил сынаптың сілтілі жер металл реакцияларында қолданылуы элементтік сынап өндірісіне әкеледі. Элементарлық сынапты өңдеу және жою адам мен қоршаған ортаға зиянды әсерімен байланысты қиындықтар туғызады. Бұл RTLE-ге арналған, уыттылығы төмен, бірақ тиімді болатын басқа реагентті іздеуге себеп болды. Трифенилбисмут, BiPh3 қолайлы балама ретінде анықталды. Жибек пен висмут электронегативтілік мәндері ұқсас және RTLE реакцияларында ұқсас әрекет етеді. BiPh3 сілтілі жер металл амидтері мен сілтілі жер металл циклопентадиенидтерін синтездеу үшін пайдаланылды. Бұл синтезде HgPh2 мен BiPh3 арасындағы айырмашылық BiPh3 қолданылған кезде реакция уақыты ұзағырақ болды.