روابط الفلز-الكربون المتعددة
تتراوح الروابط المزدوجة والثلاثية بين الفلز والكربون في معقدات الكربين والكرباين من نوع فيشر المحب للإلكترونات إلى نوع شروك المحب للنواة، وتوفر الأنواع النشطة لعملية تبادل الأوليفينات.
Definition
روابط الفلز-الكربون المتعددة هي روابط مزدوجة في معقدات الكربين (الألكيليدين) وروابط ثلاثية في معقدات الكرباين (الألكيليدين)، وتتميز بتفاعلات باي بين الفلز والكربون تميزها عن روابط الفلز-الألكيل الأحادية العادية.
Scope
يغطي هذا الموضوع المعقدات التي تحتوي على روابط فلز-كربون متعددة: الترابط، والتفاعلية، والتباين بين كربينات فيشر (منخفضة التكافؤ، محبة للإلكترونات) وكربينات شروك (عالية التكافؤ، محبة للنواة) (الألكيليدينات)؛ ومعقدات كرباين الفلز (الألكيليدينات)؛ ودور ألكيليدينات الفلز كمحفزات لتبادل الأوليفينات. يعالج هذا الموضوع هذه الأنواع كفئة ربائط مميزة ضمن كيمياء الفلزات العضوية، تاركًا الدورات التحفيزية العامة لكيمياء الحفز الفلزي العضوي.
Core questions
- كيف يختلف الترابط في معقدات الكربين عن رابطة الفلز-الألكيل الأحادية؟
- ما الذي يميز كربينات فيشر عن كربينات شروك في التركيب والتفاعلية؟
- كيف تحفز ألكيليدينات الفلز تبادل الأوليفينات؟
- ما هي معقدات الكرباين وكيف تترابط؟
Key concepts
- كربينات الفلز (ألكيليدينات)
- كربينات فيشر وشروك
- كرباينات الفلز (ألكيليدينات)
- مركبات ميتالاسايكلوبيوتان الوسيطة
- تبادل الأوليفينات
- كربينات N-غير المتجانسة
Key theories
- كربينات فيشر مقابل شروك
- كربينات فيشر منخفضة التكافؤ، ومستقرة بذرة غير متجانسة، ومحبة للإلكترونات عند الكربون، بينما كربينات شروك (الألكيليدينات) عالية التكافؤ، وتفتقر إلى مستبدلات مانحة للإلكترونات باي، ومحبة للنواة عند الكربون، مما يعكس قطبية معاكسة بين الفلز والكربون.
- تبادل الأوليفينات بواسطة ألكيليدينات الفلز
- تقوم ألكيليدينات الفلز بتحويل الألكينات عن طريق التكوين والانشطار العكسي لمركبات ميتالاسايكلوبيوتان الوسيطة، وهي آلية شوفان التي تكمن وراء تبادل الأوليفينات التحفيزي.
- معقدات الكرباين
- تحتوي معقدات كرباين الفلز (الألكيليدين) على رابطة ثلاثية رسمية بين الفلز والكربون وتوسع كيمياء الكربين إلى رتبة رابطة أعلى، مع أنواعها الخاصة من فيشر وشروك وكيمياء التبادل.
Mechanisms
في تبادل الأوليفينات، يتفاعل ألكيليدين الفلز مع ألكين لتكوين ميتالاسايكلوبيوتان رباعي الحلقات يتفكك في الاتجاه البديل، مبادلاً شركاء الألكيليدين وبالتالي يخلط مستبدلات الألكين.
Clinical relevance
تُمكّن روابط الفلز-الكربون المتعددة من تبادل الأوليفينات، وهو ما حاز على جائزة نوبل عام 2005، ويُستخدم في صناعة المستحضرات الصيدلانية، والبوليمرات، والمواد الكيميائية الدقيقة، وتعمل الكربينات غير المتجانسة N كروابط داعمة قوية عبر التحفيز.
History
حضر فيشر أول معقد كربين مستقر في عام 1964، ثم قام شروك لاحقًا بتوصيف الألكيليدينات عالية التكافؤ المتباينة. أوضحت آلية ميتالاسايكلوبيوتان التي وضعها شوفان تبادل الأوليفينات، وحصل الثلاثي على جائزة نوبل عام 2005 لتطويرهم محفزات تبادل محددة جيدًا من قبل شروك وغرابز.
Key figures
- Ernst Otto Fischer
- Richard Schrock
- Yves Chauvin
- Robert Grubbs
Related topics
Seminal works
- fischer1964
- crabtree2014
- hartwig2010
Frequently asked questions
- ما هو الاختلاف الرئيسي بين كربينات فيشر وشروك؟
- تحدث كربينات فيشر مع الفلزات منخفضة التكافؤ والغنية بالإلكترونات ومستبدل ذرة غير متجانسة وتكون محبة للإلكترونات عند كربون الكربين، بينما تحدث كربينات شروك مع الفلزات عالية التكافؤ والفقيرة بالإلكترونات التي تفتقر إلى هذا الاستقرار وتكون محبة للنواة عند الكربون.
- كيف يحفز كربين الفلز تبادل الأوليفينات؟
- يُضاف الكربين عبر الألكين ليعطي حلقة ميتالاسايكلوبيوتان؛ يمكن لهذه الحلقة أن تتفكك في الاتجاه الآخر، مطلقة ألكينًا جديدًا وكربينًا جديدًا، لذا فإن تكرار الدورة يتبادل المستبدلات على الألكينات.