有机钼化学

有机钼化学,是一门专门研究包含碳-钼键的化合物(有机钼化合物)的化学的学科,是有机金属化学的分支。这些较重的6族元素会生成与有机铬化合物相似的有机金属化合物,但通常钼与钨会有更高的氧化数[1]

Mo(0)或更低价态的化合物

六羰基钼中,钼是零价的,是很多衍生物的前体。它可以跟有机锂试剂反应,生成酰基阴离子(anionic acyls)。此阴离子可以发生O-烷基化反应,生成Fischer卡宾。此外,六羰基钼可以跟芳烃反应,生成具有钢琴凳(piano stool)几何构型的配合物,例如均三甲苯三羰基钼环庚三烯三羰基钼可以跟三苯甲烷的盐反应,生成环庚三烯基配合物。[2]反应式如下:

 
均三甲苯三羰基钼的结构

 

 
环庚三烯三羰基钼的结构

六羰基钼可被还原,生成 [Mo(CO)5]2−,其中钼为负二价。[3] 不含CO的零价钼化合物比羰基化合物更具还原性,在动力学上亦更不稳定。[4]

Mo(II)的化合物

六羰基钼的卤化可制备钼羰基卤化物,它也可以用来制备其他化合物。[5]同时,六羰基钼和乙酸反应可以得到乙酸钼(II),反应中羰基乙酸根取代,放出一氧化碳,钼从零价氧化至正二价。[6][7]反应式如下:

 

乙酸钼(II)甲基锂反应可生成 

Mo(IV)的化合物

二氯化二茂钼二氢化二茂钼等化合物中,钼是四价。

Mo(V)、Mo(VI)的化合物

  以及 是已知的物种。[8]

用于烯烃复分解反应施罗克催化剂内含Mo(VI)。[9]然而,用施罗克标准的方法来制备这些催化剂是有问题的。下图的物种17在室温下是活泼的。[10]

 

原本设计用来计量裂解氮的相关前体18有更多用途。[11][12]实际上,当配合物18与二氯甲烷甲苯中作用,主要生成配合物19与20。[13]而当配合物18跟1,1-二氯乙烷反应,等极性基团可被运用,而这些基团是可以钝化具有路易斯酸性的配合物,如 Schrock 配合物。基于这发现,Moore 和其他人尝试以其他偕二氯烷烃作活化剂,以延长这些催化剂的寿命。[14]加入金属可以将副产物氯化物重新转化为反应物。同时,以对硝基苯酚等缺电子的配体取代原先配体,可以得到一个非常活泼的催化剂22。它在很多范畴都非常有效,尤其是在聚合物化学材料科学两个领域。[15]此外,以三齿配体醇解配合物21,可延长化合物的寿命,亦可扩阔可用受体的范围。[16]

但即使配合物18有很多好处,它其实不仅对氧化与水解敏感,而且非常活泼,连氮气分子都可以裂解,因此要小心使用。

 

应用

有机钼化合物是可用作烯烃复分解[17]炔烃复分解反应[18]的催化剂。

 
Some commercially available Schrock catalysts.

考夫曼烯化反应中,三氯化钼甲基锂反应生成一个配合物,将转变为亚甲基烯烃[19]

 

参考资料

  1. ^ Poli, R. High oxidation state organomolybdenum and organotungsten chemistry in protic environments (PDF). Coord. Chem. Rev. 2008, 252 (15–17): 1592–1612 [2022-08-29]. doi:10.1016/j.ccr.2007.11.029. (原始内容存档 (PDF)于2022-02-06). 
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参见