제2그룹 유기금속화학

Group 2 organometallic chemistry
3thf 리간드를 [1]가진 안트라세니드 마그네슘.

그룹 2 유기 금속 화학그룹 2의 모든 [2][3]원소에 결합된 탄소를 포함하는 화합물의 화학을 말한다.지금까지 가장 일반적인 2족 유기금속 화합물은 유기화학에서 널리 사용되는 마그네슘 함유 그리냐드 시약이다.다른 유기금속 그룹 2 화합물은 희귀하며 일반적으로 학술적 관심사에 국한된다.

특성.

2족 원소(알칼리 토류 금속이라고도 함)는 2개의 원자가 전자를 포함하기 때문에 화학은 12족 유기금속 화합물을 유사군으로 가진다.둘 다 높은 상태와 낮은 상태의 +2 산화 상태가 드물다고 쉽게 가정하고 탄소보다 전기음성도가 낮다.그러나 두 가지 원소(베릴륨 제외)는 전기음성도가 상당히 낮기 때문에 C-M 결합은 무거운 바륨 화합물에 대해 완전히 이온은 아니더라도 더 높은 편광과 이온 유사성을 가진다.가벼운 유기유기 마그네슘 화합물은 종종 공유 결합으로 간주되지만, 부착된 탄소가 음의 쌍극자 모멘트를 가지고 있기 때문에 이온 결합 특성이 있습니다.이 높은 이온 특성 및 결합 편광은 높은 배위수를 생성하는 경향이 있으며, 많은 화합물(특히 디알킬)은 고체 또는 액체 상태에서 고분자이며, 매우 복잡한 구조를 가지고 있지만, 기체 상태에서는 종종 단량체입니다.

2족 원소를 가진 금속세 화합물은 드물지만, 일부는 존재한다.분자 쌍극자 모멘트가 2.2D인 비스(시클로펜타디에닐) 베릴륨 또는 베릴로세(CpBe2)는 이른바 슬립 1δ/δ샌드위치이다.마그네소세(CpMg2)는 정금속세이지만 비스(펜타메틸시클로펜타디에닐)칼슘(Cp*)2Ca는 147°의 각도로 구부러져 있다.

디메틸마그네슘은 메틸기를 [4]연결하는 3-중앙, 2-전자 결합으로 이루어진 폴리머입니다.디메틸베릴륨도 같은 [5]구조를 가지고 있다.

합성

단일 C-M 결합과 C-X 결합을 포함하는 혼합 알킬/아릴-할라이드 화합물은 일반적으로 산화 첨가로 제조된다.이러한 구성의 마그네슘 함유 화합물은 그리냐드 시약으로 알려져 있지만, 일부 칼슘 그리냐드는 더 반응적이고 분해에 민감합니다.칼슘 그리너드는 [6]합성하기 전에 미리 활성화해야 합니다.

디알킬 및 디알릴 그룹 2 금속 화합물에는 세 가지 주요 반응 경로가 있습니다.

MX2 + R-Y → MR2 + Y-X'
M'R2 + M → MR2 + M'
2 RMX → MR2 + MX2

컴파운드

유기 마그네슘 화합물은 그리냐드 시약의 형태로 널리 퍼져 있지만, 다른 유기 2족 화합물은 거의 학술적인 관심사이다.유기베릴륨의 화학은 베릴륨의 비용과 독성 때문에 제한적이다.칼슘은 독성이 없고 저렴하지만 유기칼슘 화합물은 준비하기가 어렵습니다. 스트론튬과 바륨 화합물은 더욱 그렇습니다.이러한 화합물의 한 가지 용도는 화학 증기 증착이다.

오가노베릴륨

베릴륨 유도체 및 시약은 염화 [7]베릴륨의 알킬화에 의해 제조되는 경우가 많다.알려진 유기베릴륨 화합물의 예로는 디노펜틸베릴륨, [8]베릴로세2(CpBe),[9][10][11][12] 디알릴베릴륨(디에틸베릴륨과 [13]트리아릴붕소의 교환 반응에 의한), 비스(1,3-트리메틸실릴릴릴릴릴릴)베릴륨[14] 및 베릴륨([7][15]메스)2가 있다.리간드는 또한 아릴과[16] 알키닐일 [17]수 있다.

유기 자석

그리냐드 시약의 특징은 유기 할로겐화물 및 마그네슘 금속에서 생성된다는 것입니다.대부분의 다른 II족 유기 화합물들은 염화합물에 의해 생성되며, 이것은 그들의 접근성을 제한한다.그리냐드 시약의 형성은 철저한 조사를 받았다.SET 프로세스에 의해 진행됩니다.반응성이 낮은 유기 할로겐화물의 경우 활성 형태의 마그네슘이 리케 마그네슘 형태로 생성되었습니다.그리냐드 시약의 예로는 브롬화 페닐마그네슘브롬화 에틸마그네슘이 있다.이러한 단순화된 공식은 기만적입니다. 그리냐드 시약은 일반적으로 다이어트약인 RMgX(에테르)2로 존재합니다.이와 같이 그들은 옥텟 규칙을 준수한다.

그리냐드 시약은 슐렌크 평형에 관여한다.이 반응을 이용하는 것이 디메틸마그네슘을 생성하는 방법이다.그리냐드 시약 외에 또 다른 유기 마그네슘 화합물은 마그네슘 안트라센이다.이 오렌지 고체는 마그네슘의 높은 활성 원료로 사용됩니다.부타디엔-마그네슘은 부타디엔-디아니온의 원료가 된다.마그네슘의 섭취 복합체(예3: LiMgBu)[18]도 잘 알려져 있습니다.

유기칼슘

디메틸칼슘은 디에틸에테르에서 [19]칼슘 비스(트리메틸실릴)아미드메틸리튬메타세시스 반응에 의해 얻어진다.

잘 알려진 유기칼슘 화합물은 (Cp)칼슘(I)[citation needed]이다.비스(알릴)[20]칼슘은 2009년에 기술되었다.알릴칼륨과 요오드화칼슘의 메타세시스 반응에서 안정적인 비발열성 오프 화이트 분말로 형성됩니다.

본딩 모드는 η3 입니다.또한 이 화합물은 γ고분자1([21]CaCHCHCH22)n 화합물에도 접근할 수 있는 것으로 보고되었다.

2009년에[22][23] 기술된 화합물 [(thf)3Ca{μ-CH-163,3,5-Ph3}Ca(thf)]3는 아렌의 양쪽에 2개의 칼슘 원자가 있는 역샌드위치 화합물이다.

시클로펜타디에닐배위자에 묶여 있는 올레핀은 칼슘과 배위하는 것으로 나타났다.II), 스트론튬(II) 및 바륨(II):[24]

Olefin complexes of calcium, strontium and barium[24]

유기칼슘 화합물은 [25]촉매로 연구되어 왔다.

유기전두엽

유기 프론튬 화합물은 바르비에형 [26][27][28]반응의 중간체로 보고되었다.

Ba(CH(tms))(223thf)(tms = Si3(CH))3의 구조이며 H 원자는 생략되어 있다.부피가 큰 알킬 치환기를 사용해도 Ba는 3개의 THF 리간드에 배위한다.

오르가노바륨

활성바륨(요오드화바륨과 리튬비페닐라이드의 리케법 [30][31]환원)을 할로겐화알릴과 반응시킴으로써 (알릴)BaCl형 유기바륨[29] 화합물을 제조할 수 있다.이 알릴바륨 화합물은 카르보닐 화합물과 반응한다.이러한 시약들은 관련된 그리냐드나 유기칼슘 화합물보다 알파 선택성과 입체 선택성이 높다.금속세(Cp*)2Ba도 보고되었다.[32]

유기라듐

유일하게 알려진 유기라듐 화합물은 기상 아세틸리드이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Borislav Bogdanovic (1988). "Magnesium Anthracene Systems and their Application in Synthesis and Catalysis". Accounts of Chemical Research. 21 (7): 261–267. doi:10.1021/ar00151a002.
  2. ^ Mike Mingos, Robert Crabtree 2007 ISBN 978-08-044590-8포괄적인 유기금속화학
  3. ^ C. Elscenbroich, A. Salzer Organometalics: Wiley-VCH: Weinheim의 간결한 소개(2nd Ed)(1992)ISBN 3-527-28165-7
  4. ^ Weiss, E. (1964). "Die Kristallstruktur des Dimethylmagnesiums". J. Organomet. Chem. 2 (4): 314–321. doi:10.1016/S0022-328X(00)82217-2.
  5. ^ Snow, A.I.; Rundle, R.E. (1951). "Structure of Dimethylberyllium". Acta Crystallographica. 4 (4): 348–52. doi:10.1107/S0365110X51001100. hdl:2027/mdp.39015095081207.
  6. ^ Reuben D. Rieke, Tse-Chong Wu, Loretta I. Rieke (1995). "Highly Reactive Calcium for the Preparation of Organocalcium Reagents: 1-Adamantyl Calcium Halides and Their Addition to Ketones: 1-(1-Adamantyl)cyclohexanol". Org. Synth. 72: 147. doi:10.15227/orgsyn.072.0147.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  7. ^ a b 비탈길 - 베릴륨 화학에 대한 히치하이커 가이드 D.Naglav, M. R. Buchner, G. Bendt, F. Kraus, S. Schulz, Angew.화학 회사2016년 12월, 55일, 10562일doi: 10.1002/anie.201601809
  8. ^ Coates, G. E.; Francis, B. R. (1971). "Preparation of base-free beryllium alkyls from trialkylboranes. Dineopentylberyllium, bis(trimethylsilylmethyl)beryllium, and an ethylberyllium hydride". Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical: 1308. doi:10.1039/J19710001308.
  9. ^ Fischer, Ernst Otto; Hofmann, Hermann P. (1959). "Über Aromatenkomplexe von Metallen, XXV. Di-cyclopentadienyl-beryllium". Chemische Berichte. 92 (2): 482. doi:10.1002/cber.19590920233.
  10. ^ Nugent, KW; Beattie, JK; Hambley, TW; Snow, MR (1984). "A precise low-temperature crystal structure of Bis(cyclopentadienyl)beryllium". Australian Journal of Chemistry. 37 (8): 1601. doi:10.1071/CH9841601.
  11. ^ Almenningen, A; Haaland, Arne; Lusztyk, Janusz (1979). "The molecular structure of beryllocene, (C5H5)2Be. A reinvestigation by gas phase electron diffraction". Journal of Organometallic Chemistry. 170 (3): 271. doi:10.1016/S0022-328X(00)92065-5.
  12. ^ Wong, C. H.; Lee, T. Y.; Chao, K. J.; Lee, S. (1972). "Crystal structure of bis(cyclopentadienyl)beryllium at −120 °C". Acta Crystallographica Section B. 28 (6): 1662. doi:10.1107/S0567740872004820.
  13. ^ Wiegand, G.; Thiele, K.-H. (1974). "Ein Beitrag zur Existenz von Allylberyllium- und Allylaluminiumverbindungen". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 405: 101–108. doi:10.1002/zaac.19744050111.
  14. ^ Chmely, Stephen C.; Hanusa, Timothy P.; Brennessel, William W. (2010). "Bis(1,3-trimethylsilylallyl)beryllium". Angewandte Chemie International Edition. 49 (34): 5870–4. doi:10.1002/anie.201001866. PMID 20575128.
  15. ^ 베릴륨 화합물 [Be(2,4,6-Me3C6H2)2)2(OEt2)], [Be{O(2,4,6-tert-Bu3C6H2)]2(OEt2) 및 [Be{S(2,6-T)]의 합성 및 구조특성화PhMe 및 [BeCl2(OEt2)2] Karin Ruhlandt-Senge, Ruth A의 구조 결정.바틀렛, 마릴린 M.옴스테드, 필립 P.파워 무기 화학 1993 32 (9) , 1724-1728 doi : 10.1021 / ic00061a031
  16. ^ Ruhlandt-Senge, Karin; Bartlett, Ruth A.; Olmstead, Marilyn M.; Power, Philip P. (1993). "Synthesis and structural characterization of the beryllium compounds [Be(2,4,6-Me3C6H2)2(OEt2)], [Be{O(2,4,6-tert-Bu3C6H2)}2(OEt2)], and [Be{S(2,4,6-tert-Bu3C6H2)}2(THF)].cntdot.PhMe and determination of the structure of [BeCl2(OEt2)2]". Inorganic Chemistry. 32: 1724. doi:10.1021/ic00061a031.
  17. ^ Morosin, B; Howatson, J. (1971). "The crystal structure of dimeric methyl-1-propynyl- beryllium-كس امك trimethylamine". Journal of Organometallic Chemistry. 29: 7. doi:10.1016/S0022-328X(00)87485-9.
  18. ^ Arredondo, Juan D.; Li, Hongmei; Balsells, Jaume (2012). "Preparation of t-Butyl-3-Bromo-5-Formylbenzoate Through Selective Metal-Halogen Exchange Reactions". Organic Syntheses. 89: 460. doi:10.15227/orgsyn.089.0460.
  19. ^ 디메틸칼슘 벤자민 M.울프, 크리스토프 스툴, 체실리아 마이클 뫼스메르, 라이너 안완더 J. 암. Chem. Soc. 2018, Volume 140, 6호, 2373–2383쪽 doi:10.1021/jacs.7b12984
  20. ^ '비스(알릴)칼슘' 필립 요크만, 토마스 S.Dols, Thomas P. Spaniol, Lionel Perrin, Laurent Maron, Jun Okuda Angewandte Chemie International Edition 제48호 제3호, 2009년 5715-5719 페이지 doi:10.1002/anie.01743
  21. ^ Lichtenberg, C., Jochmann, P., Spaniol, T. P. 및 Okuda, J.(2011), "Alylcalcium Monocation: 구부러지지 않은 배위 기하학으로 알릴 리간드를 연결한다."Angewandte Chemie International Edition, 50: 5753-5756.doi: 10.1002/anie.201100073
  22. ^ "유례없는 유기칼슘(I)으로 안정적인 '역방향' 샌드위치 콤플렉스:[(thf)2Mg(Br)-C6H2-2,4,6-Ph3] 및 [(thf)3Ca{μ-C6H3-1,3,5-Ph3}Ca(thf)3]" 스벤 크릭, 헬마르 괴를스, 리안, 리안의 결정 구조 Chem. Soc., 2009, 131 (8) , pp 2977 – 2985 doi : 10.1021 / ja808524y
  23. ^ "중량 S-블록 원소의 유기 금속 화합물"다음 단계는?"J. 데이비드 스미스 앵구 화학 회사 2009년 7월 48일, 6597~6599 doi:10.1002/anie. 200901506
  24. ^ a b H. Schumann; S. Schutte; H.-J. Kroth; D. Lentz (2004). "Butenyl-Substituted Alkaline-Earth Metallocenes: A First Step towards Olefin Complexes of the Alkaline-Earth Metals". Angew. Chem. Int. Ed. 43 (45): 6208–6211. doi:10.1002/anie.200460927. PMID 15549740.
  25. ^ Arrowsmith, Merle; Crimmin, Mark R.; Barrett, Anthony G. M.; Hill, Michael S.; Kociok-KöHn, Gabriele; Procopiou, Panayiotis A. (2011). "Cation Charge Density and Precatalyst Selection in Group 2-Catalyzed Aminoalkene Hydroamination". Organometallics. 30 (6): 1493–1506. doi:10.1021/om101063m.
  26. ^ Miyoshi, N.; Kamiura, K.; Oka, H.; Kita, A.; Kuwata, R.; Ikehara, D.; Wada, M. (2004). "The Barbier-Type Alkylation of Aldehydes with Alkyl Halides in the Presence of Metallic Strontium". Bulletin of the Chemical Society of Japan. 77 (2): 341. doi:10.1246/bcsj.77.341.
  27. ^ Miyoshi, N.; Ikehara, D.; Kohno, T.; Matsui, A.; Wada, M. (2005). "The Chemistry of Alkylstrontium Halide Analogues: Barbier-type Alkylation of Imines with Alkyl Halides". Chemistry Letters. 34 (6): 760. doi:10.1246/cl.2005.760.
  28. ^ Miyoshi, N.; Matsuo, T.; Wada, M. (2005). "The Chemistry of Alkylstrontium Halide Analogues, Part 2: Barbier-Type Dialkylation of Esters with Alkyl Halides". European Journal of Organic Chemistry. 2005 (20): 4253. doi:10.1002/ejoc.200500484.
  29. ^ 포괄적인 유기 기능성 그룹 변환 Alan R. Katritzky, Otto Meth-Conn, Charles Wayne Rees
  30. ^ Yanagisawa, A.; Habaue, S.; Yamamoto, H. (1991). "Allylbarium in organic synthesis: unprecedented .alpha.-selective and stereospecific allylation of carbonyl compounds". Journal of the American Chemical Society. 113 (23): 8955. doi:10.1021/ja00023a058.
  31. ^ Yanagisawa, A.; Habaue, S.; Yasue, K.; Yamamoto, H. (1994). "Allylbarium Reagents: Unprecedented Regio- and Stereoselective Allylation Reactions of Carbonyl Compounds". Journal of the American Chemical Society. 116 (14): 6130. doi:10.1021/ja00093a010.
  32. ^ Williams, R. A.; Hanusa, T. P.; Huffman, J. C. (1988). "Solid state structure of bis(pentamethylcyclopentadienyl)barium, (Me5C5)2Ba; the first X-ray crystal structure of an organobarium complex". Journal of the Chemical Society, Chemical Communications (15): 1045. doi:10.1039/C39880001045.