Organické sloučeniny vanadu

Technology

12 hours ago

Author

Organické sloučeniny vanadu jsou organokovové sloučeniny obsahující vazby mezi atomy uhlíku a vanadu. Nemají velké využití jako reaktanty v organické syntéze, jsou ale významné z pohledu chemie polymerů, kde jsou někdy používány jako katalyzátory.

V organických sloučeninách mívá vanad jedno z oxidačních čísel +2, +3, +4 a +5. Komplexy s vanadem v nižších oxidačních stavech bývají obvykle stabilizovány karbonylovými ligandy. +more Oxoderiváty jsou zde poměrně časté, na rozdíl od organických komplexů sousedních kovů.

Skupiny sloučenin

Karbonyly

Hexakarbonyl vanadu lze připravit redukční karbonylací solí tohoto prvku:

:4 Na + VCl3 + 6 CO → Na[V(CO)6] + 3 NaCl Tuto sůl lze zoxidovat na 17elektronový binární karbonyl V(CO)6.

Cyklopentadienyly

Vanadocendichlorid, první známý organický komplex vanadu, se připravuje z cyklopentadienidu sodného a chloridu vanadičitého:

:2 NaC5H5 + VCl4 → VCp2Cl2 + 2NaCl

Redukcí z něj lze získat vanadocen (Cp)2V:

:VCp2Cl2 + LiAlH4 → V(Cp)2

Cp2V2(CO)5 s dvojicí polomůstkových CO ligandů

Vanadocen je nejlehčím metalocenem přechodného kovu izolovatelným za pokojové teploty.

Vanadocen za vysokých tlaků reaguje s oxidem uhelnatým, přičemž vzniká tetrakarbonyl cyklopentadienylvanadu (CpV(CO)4).

Fotolýzou tetrakarbonylu se tvoří Cp2V2(CO)5; je známo několik podobných indenylových komplexů.

K monocyklopentadienylchloridům vanadu patří mimo jiné CpVCl3 a diamagnetický CpVOCl2.

Komplexy arenů

Vanad tvoří mnoho různých komplexů s areny, například benzenem:

:VCl4 + AlCl3 + C6H6 → [V(η6C6H6)2][AlCl4]

:[V(η6C6H6)2][AlCCl4] + H2O → V(η6C6H6)2

Alkylové a arylové deriváty

Je známo i několik alkylových a arylových komplexů vanadu. Reaktivní sloučenina V(mesityl)3 vzniká z VCl3:

:VCl3(THF)3 + 3 LiC6H2-2,4,6-Me3 → V(C6H2-2,4,6-Me3)3(THF) + 3 LiCl

Lze na ni navázat CO, za vhodných podmínek také N2. V(mesityl)3 na sebe může navázat čtvrtou mesitylovou skupinu a vzniklý átový komplex lze poté zoxidovat na vanadičitou sloučeninu:

: V(mes)3(THF) + LiMes → Li[V(mes)4] : Li[V(mes)4] + O2 → V(mes)4(THF) Je také znám tetrakis(norbornyl)ový komplex.

Oxychlorid vanadičný se dá použít na přípravu organovanadičitých a organovanadičných sloučenin: : VOCl3 + Li(mes) → Li[VO(mes)3] : Li[VO(mes)3] + chloranil → VO(mes)3 : VOCl3 + ZnPh2 → VOPhCl2 + "ZnPh(Cl)"

Katalyzátory a reaktanty

Organické sloučeniny, které byly dobře popsány, nevykazují možná využití v katalýze průmyslových chemických procesů, hůře známé sloučeniny se však zapojují do katalýzy syntéz butadienových kaučuků. Tyto katalyzátory se připravují před samotným použitím z koordinačních sloučenin jako je acetylacetonát vanaditý reakcemi s organohliníkovými sloučeninami.