Vaska's complex

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Vaska's complex
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van Vaska's complex
Structuurformule van Vaska's complex
Vaska's complex
Vaska's complex
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
IrCl(CO)[P(C6H5)3]2
IUPAC-naam (SP-4-1)-carbonylchloor-bis(trifenylfosfine)iridium(I)
Molmassa 780,25 g/mol
SMILES
c1ccc(cc1)P(c2ccccc2)(c3ccccc3)[Ir](C#O)(P(c4ccccc4)(c5ccccc5)c6ccccc6)Cl
InChI
1/2C18H15P.CO.ClH.Ir/c2*1-4-10-16(11-5-1)19(17-12-6-2-7-13-17) 18-14-8-3-9-15-18;1-2;;/h2*1-15H;;1H;/q;;;;-1/p+1/rC37H32ClIrOP2/c38-39(31-40,41(32-19-7-1-8-20-32,33-21-9-2-10-22-33)34-23-11-3-12-24-34) 42(35-25-13-4-14-26-35,36-27-15-5-16-28-36)37-29-17-6-18-30-37/h1-30,41-42H
CAS-nummer 14871-41-1
Beschrijving Geelgroene kristallijne vaste stof
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Schadelijk
Waarschuwing
H-zinnen H302 - H312 - H332
EUH-zinnen geen
P-zinnen P261-​P280-​P302+P352 - P304+P340-​P322-​P501
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur geelgroen
Smeltpunt (ontleedt) 215 °C
Onoplosbaar in water
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Vaska's complex is een complex van iridium met chloor, koolstofmonoxide en trifenylfosfine, met als molecuulformule IrCl(CO)[P(C6H5)3]2. De stof komt voor als een geelgroene kristallijne vaste stof.

Ontwikkeling[bewerken]

Het complex werd ontwikkeld en beschreven door J.W. DiLuzio en de Estse scheikundige Lauri Vaska in 1961.[1]

Synthese[bewerken]

De bereiding van Vaska's complex geschiedt door het verhitten van iridium(III)chloride met trifenylfosfine en een koolstofmonoxide-bron. Deze bron is dimethylformamide.

Bij de meest toegepaste methode wordt gebruikgemaakt van dimethylformamide als oplosmiddel. Soms wordt aniline toegevoegd om de reactie te versnellen. Daarnaast wordt ook 2-methoxyethanol als oplosmiddel gebruikt. De reactie gaat door onder een inerte atmosfeer (stikstofgas).

Bij de synthese dient trifenylfosfine als ligand voor iridium en als reductor. De algemene reactie verloopt als volgt:[2]

\mathrm{IrCl_3 \cdot 3\ H_2O\ +\ 3\ P(C_6H_5)_3\ +\ HCON(CH_3)_2\ +\ C_6H_5NH_2}
\mathrm{\longrightarrow\ IrCl(CO)[P(C_6H_5)_3]_2\ +\ [(CH_3)_2NH_2]Cl}
\mathrm{+\ OP(C_6H_5)_3\ +\ [C_6H_5NH_3]Cl\ +\ 2\ H_2O}

Structuur[bewerken]

In de coördinatieverbinding neemt iridium een vierkant planaire moleculaire geometrie aan, zoals voorspeld door de VSEPR-theorie voor d8-complexen. De trifenylfosfine-liganden liggen trans ten opzichte van elkaar.

Eigenschappen en toepassingen[bewerken]

Vaska's complex wordt aangewend in de organische synthese. Het kan een oxidatieve additie aangaan en kan dizuurstof reversibel binden.

Oxidatieve additie[bewerken]

Aangezien er slechts 16 valentie-elektronen aanwezig zijn, wordt dit complex ook wel coördinatief onverzadigd genoemd. Om te voldoen aan de 18-elektronenregel kan het dus gemakkelijk 2 elektronen opnemen of binden met een bepaalde ligand (waarbij ook 2 elektronen gedoneerd worden). Een dergelijke additie van elektronen wordt een oxidatieve additie genoemd. Hierbij stijgt de oxidatietoestand van iridium van +I tot +III. Het aanvankelijk vierkant planaire complex gaat nu over in een octaëdrische structuur.

Vaska's complex ondergaat dergelijke oxidatieve addities zeer gemakkelijk, onder andere met halogenen, sterke zuren (zoutzuur) en elektrofiele moleculen, zoals joodmethaan.

Interactie met dizuurstof[bewerken]

Een bijzondere eigenschap van het complex is dat het reversibel bindt met dizuurstof, hetgeen ook volgt uit het elektrondeficiënte karakter van het complex:

\mathrm{IrCl(CO)[P(C_6H_5)_3]_2\ +\ O_2 \leftrightarrow\ IrCl(CO)[P(C_6H_5)_3]_2O_2}

Het dizuurstofligand wordt via beide zuurstofatomen tegelijk gebonden aan iridium via een soort zijdelingse binding. Dit in tegenstelling tot de binding in bijvoorbeeld hemoglobine, waarbij slechts 1 zuurstofatoom bindt. De kleur van het complex wijzigt hierbij van geelgroen tot oranje. De reactie kan omgekeerd worden door het complex te verhitten in benzeen.

Bronnen, noten en/of referenties
  1. (en) L. Vaska & J.W. DiLuzio (1961) - Carbonyl and Hydrido-Carbonyl Complexes of Iridium by Reaction with Alcohols. Hydrido Complexes by Reaction with Acid, Journal of the American Chemical Society 83, pp. 2784–2785
  2. (en) G.S. Girolami, T.B. Rauchfuss & R.J. Angelici (1999) - Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry (3rd ed.), University Science Books: Sausalito, p. 190 - ISBN 0935702482