Chemia organowanadowa

Chemia organowanadu to chemia związków metaloorganicznych zawierających wiązanie chemiczne węgla (C) z wanadem (V) . Związki organowanadowe znajdują jedynie niewielkie zastosowanie jako odczynniki w syntezie organicznej , ale są istotne w chemii polimerów jako katalizatory .

Stopnie utlenienia wanadu to +2, +3, +4 i +5. Wanad o niskiej wartościowości jest zwykle stabilizowany karbonylowymi . Pochodne okso są stosunkowo powszechne, w przeciwieństwie do organicznych kompleksów sąsiednich pierwiastków.

Klasy złożone

karbonylki

Karbonylek wanadu można wytworzyć przez redukujące karbonylowanie soli wanadu:

4 Na + VCl 3 + 6 CO → Na [V(CO) 6 ] + 3 NaCl

Sól można utlenić do 17e binarnego karbonylu V(CO) 6 .

Pochodne cyklopentadienylu

(Cykloheptatrienylo)(cyklopentadienylo)wanad jest jednym z wielu związków organowanadowych, które są paramagnetyczne.

Dichlorek wanadocenu , pierwsze zgłoszone kompleksy organowanadu, jest wytwarzany z cyklopentadienylu sodu i tetrachlorku wanadu :

2 NaC 5 H 5 + VCl 4 → VCp 2 Cl 2 + 2NaCl

Redukcja tego związku daje macierzysty wanadocen (Cp 2 V):

VCp 2 Cl 2 + LiAlH 4 → VCp 2
Cp 2 V 2 (CO) 5 z parą półmostkowych ligandów CO.

Wanadocen jest najlżejszym metalocenem metalu przejściowego , który można wyizolować w temperaturze pokojowej. Wanadocen reaguje z tlenkiem węgla pod wysokim ciśnieniem dając CpV(CO) 4 . Fotoliza tetrakarbonylu daje Cp 2 V 2 (CO) 5 . Znanych jest kilka analogicznych kompleksów indenylowych .

Chlorki monocyklopentadienylowanadu obejmują CpVCl 3 i diamagnetyczny CpVOCl 2 .

kompleksy Areny

Wanad tworzy różne kompleksy arenowe , np. z benzenem :

  VCl 4 + Al + 2 C 6 H 6 → [V(η 6 -C 6 H 6 ) 2 ]AlCl 4
[V(η 6 -C 6 H 6 ) 2 ]AlCl 4 + H 2 O → V(η 6 -C 6 H 6 ) 2 + ...

Pochodne alkilowe i arylowe

kilka kompleksów alkilowych i arylowych . Forma reaktywna V( mezytyl ) 3 z VCl 3 :

VCl 3 (THF) 3 + 3 LiC 6 H 2 -2,4,6-Me 3 → V(C 6 H 2 -2,4,6-Me 3 ) 3 (THF) + 3 LiCl

Gatunek ten wiąże CO iw odpowiednich warunkach N 2 . V( mezytyl ) 3 dodaje czwartą grupę mezytylową, a powstały „kompleks ate” można utlenić do pochodnej wanadu (IV):

V(mes) 3 (THF) + LiMes → Li[V(mes) 4 ]
Li[V(mes) 4 ] + powietrze → V(mes) 4 (THF)

Znany jest również kompleks tetrakis(norbornyl).

Tlenochlorek wanadu jest substancją wyjściową dla związków organowanadowych(IV) i organowanadowych(V):

VOCl 3 + Li (mes) → Li [VO (mes) 3 ]
Li [VO (mes) 3 ] + chloranil → VO (mes) 3
VOCl 3 + ZnPh 2 → VOPhCl 2 + "ZnPh (Cl)"

Katalizatory i odczynniki

Dobrze zdefiniowane związki wanadu nie pojawiają się jako katalizatory w żadnym procesie komercyjnym. Jednak związki organowanadowe są wyraźnie zaangażowane jako katalizatory do produkcji kauczuków na bazie butadienu. Katalizatory te są wytwarzane in situ przez traktowanie rozpuszczalnych kompleksów koordynacyjnych, takich jak acetyloacetonian wanadu (III), aktywatorami glinoorganicznymi .