三價銠和銥的陽離子、氫化和中性絡(luò)合物
實驗室k / 2019-06-22
陽離子絡(luò)合物。Rh和Ir均生成類似鈷的氨型絡(luò)合物[ML6]3+,[ML5X]2+,及[ML4X2]+,其中[Rh(NH3)5Cl]Cl2是一個典型的例子。制備鹽有各種方法,但是常見方法是用RhCl3(aq)的水溶液同配位體相互作用。
從RhCl3(aq),[Rh(H2O)Cl5]2-或[RhCl6]3-生成的絡(luò)離子常常是加入能提供氫化物離子作為還原劑來催化反應(yīng)進行,如乙二胺配位體本身也可有這方面的作用。在認識這種催化作用的一般的性質(zhì)很久以前Delépine就發(fā)現(xiàn)了乙醇的效應(yīng)?,F(xiàn)在似乎制備許多銠絡(luò)合物僅僅是因為乙醇作為一種溶劑。吡啶同RhCl3(aq)的作用主要產(chǎn)生Rhpy3Cl3和同[Rh(H2O)Cl5]2-水溶液作用產(chǎn)生[Rhpy2Cl4]-,這就是吡啶催化作用的一個例子。加入乙醇,肼,BH4-或其它還原物質(zhì)—甚至分子氫在25℃和≤1大氣壓—迅速轉(zhuǎn)變成反式-[Rhpy4Cl2]+。這個反應(yīng)的動力學(xué)研究認為在催化反應(yīng)中由于[Rh(Co)2Cl]2和Rh(acac)(CO)2比產(chǎn)生氫化物的物質(zhì)更有效,所以含有的是RhⅠ絡(luò)合物而不是氫化絡(luò)合物。[Rh(H2O)6]3+在乙醇ClO4-溶液中同2,2'-聯(lián)吡啶的反應(yīng),能離析出對空氣敏感的棕色絡(luò)合物[RhⅠbipy2]ClO4·3H2O得到更進一步的證明。
合成IrⅢ絡(luò)合物也發(fā)生類似的催化作用,但是反應(yīng)速率與銠的體系相比更慢。因此Na2IrⅣCl6轉(zhuǎn)變成py3IrCl3和反式-[IrPy4Cl2]Cl通常用彈式反應(yīng)。按下式達到非常迅速的轉(zhuǎn)換:
用次磷酸作催化劑也能類似地得到反式-[Iren2Cl2]+。
氫化絡(luò)合物。用NH3或胺能夠得到相當穩(wěn)定的八面體銠的氫化絡(luò)合物。因此在SO42-存在時用Zn還原NH4OH中的RhCl3·3H2O產(chǎn)生了白色的,對空氣穩(wěn)定的,結(jié)晶狀的鹽[RhH(NH3)5]SO4。在水溶液中離子解離成:
[RhH(NH3)5]2++H2O=[RhH(NH3)4H2O]2++NH3 K~2×10(-4次方)
同其它胺類作用也能發(fā)生各種取代反應(yīng)。同鏈烯烴反應(yīng)能得到非常穩(wěn)定的烷基衍生物,如[RhC2H5(NH3)5]SO4。NaCN在無水甲醇中作用于[RhCl(CO)2]2產(chǎn)生Na3[RhH(CN)5]??諝庋趸瘹浠j(luò)合物首先形成氫過氧化絡(luò)合物而后形成蘭色的超氧絡(luò)合物。
中性絡(luò)合物。乙酰丙酮和含水的Rh2O3相互作用產(chǎn)生三乙酰丙酮絡(luò)合物,這個絡(luò)合物可分解成對映體。它也能發(fā)生已配位的配位體各種親電子取代反應(yīng),例如氯化作用。已經(jīng)用核磁共振光譜研究了不對稱的三氟乙酰丙酮絡(luò)合物的順式和反式異構(gòu)體的立體化學(xué)和(外)消旋作用;該化合物對異構(gòu)化反應(yīng)是非常穩(wěn)定的。
以CO,PR3,吡啶等作為配位體的中性絡(luò)合物可以直接從RhCl3·3H2O或Na3IrCl6制備,但是正如上面所說,它們用MⅠ絡(luò)合物的氧化加成方法制備是很普遍的而又很容易得到。典型的分子式是MCl3L3,MHCl2L3,MCl3(CO)L2等。銥的二甲基硫氧絡(luò)合物IrCl3(OSMe2)3,能夠催化還原環(huán)己酮成為豎位醇和α、β-不飽和酮的加氫化反應(yīng),反應(yīng)經(jīng)過一個氫化絡(luò)合物的中間體。