Wilkinson-katalysator
| Wilkinson-katalysator | ||||
| Structuurformule en molecuulmodel | ||||
 |
||||
| Structuurformule van de Wilkinson-katalysator | ||||
 |
||||
| Molecuulmodel van de Wilkinson-katalysator | ||||
| Algemeen | ||||
| Molecuulformule (uitleg) |
C54H45ClP3Rh | |||
| IUPAC-naam | (SP-4)chloridotris(trifenylfosfaan)rhodium | |||
| Andere namen | chloortris(trifenylfosfine)rhodium, tris(trifenylfosfine)rhodium | |||
| Molmassa | 925,22 g/mol | |||
| SMILES |
C1=CC=C(C=C1)P(C2=CC=CC=C2)C3=CC=CC=C3.C1=CC=C(C=C1)P(C2=CC=CC=C2)C3=CC= CC=C3.C1=CC=C(C=C1)P(C2=CC=CC=C2)C3=CC=CC=C3.[Cl-].[Rh]
|
|||
| InChI |
1S/3C18H15P.ClH.Rh/c3*1-4-10-16(11-5-1)19(17-12-6-2-7-13-17)18-14- 8-3-9-15-18;;/h3*1-15H;1H;/p-1c
|
|||
| CAS-nummer | 14694-95-2 | |||
| EG-nummer | 238-744-5 | |||
| PubChem | 84599 | |||
| Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen | ||||
| P-zinnen | S22 - S24/25 | |||
| Fysische eigenschappen | ||||
| Aggregatietoestand | vast | |||
| Kleur | roodbruin | |||
| Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar) | ||||
|
||||
De Wilkinson-katalysator is een rhodium-complex, chloortris(trifenylfosfine)rhodium(I), vernoemd naar de scheikundige Sir Geoffrey Wilkinson, winnaar van de Nobelprijs voor de Scheikunde in 1973.
Inhoud |
Structuur en eigenschappen [bewerken]
De Wilkinson-katalysator, met de structuurformule RhCl(PPh3)3 (Ph = fenyl), is een tetragonaal planair complex met 16 valentie-elektronen. Dit wil zeggen dat het rhodium zich in één vlak bevindt met de coördinerende fosforatomen van de drie trifenylfosfines en het chloride.
Het complex wordt bereid door rhodium(III)chloride met een overmaat aan trifenylfosfine te laten reageren in ethanol. Hierbij dient het trifenylfosfine tevens als reductor en ontstaat als bijproduct trifenylfosfineoxide.[1] De reactievergelijking ziet er als volgt uit:
- RhCl3(H2O)3 + 4 PPh3 → RhCl(PPh3)3 + O=PPh3 + 2 HCl + 2 H2O
Katalytische eigenschappen [bewerken]
De Wilkinson-katalysator is een homogene katalysator die de hydrogenering van alkenen katalyseert.[2][3] In de eerste stap dissocieert één van de trifenylfosfine-liganden en ontstaat een drie-gecoordineerd intermediair met 14-valentie-elektronen. Dit complex addeert oxidatief een waterstofmolecule. Na de pi-complexatie van een alkeen en een intramoleculaire transfer van een hydride naar het alkeen, vindt een reductieve eliminatie plaats van het product, een alkaan.
-
Katalytische cyclus van een hydrogenering met de Wilkinson-katalysator.
Andere toepassingen van de Wilkinson-katalysator zijn de katalytische hydroboratie met catecholboraan en pinacolboraan en de selectieve 1,4-reductie van α,β-onverzadigde carbonylverbindingen met triethylsilaan. Wanneer de trifenylfosfine-liganden worden vervangen door chirale liganden (DIPAMP, DIOP) wordt het mogelijk om ook enantioselectieve hydrogeneringen door te voeren.
Overige reacties [bewerken]
RhCl(PPh3)3 reageert met CO tot RhCl(CO)(PPh3)2, wat qua structuur overeenkomt met het Vaska-complex, maar minder reactief is. Hetzelfde complex ontstaat door de decarbonylatie van aldehydes:
- RhCl(PPh3)3 + R-CHO → RhCl(CO)(PPh3)2 + RH + PPh3
Door RhCl(PPh3)3 te roeren in benzeen ontstaat het slecht oplosbare en roodgekleurde complex Rh2Cl2(PPh3)4, wat de instabiliteit van de trifenylfosfine-liganden danig verhoogt.
Referenties [bewerken]
- ↑ Osborn, J. A.; Jardine, F. H.; Young, J. F.; Wilkinson, G. (1966). The Preparation and Properties of Tris(triphenylphosphine)halogenorhodium(I) and Some Reactions Thereof Including Catalytic Homogeneous Hydrogenation of Olefins and Acetylenes and Their Derivatives. Journal of the Chemical Society A: 1711–1732. DOI:10.1039/J19660001711.
- ↑ A. J. Birch, D. H. Williamson (1976). {{{title}}}. Organic Reactions 24: 1ff.
- ↑ B.R. James, Homogeneous Hydrogenation. John Wiley & Sons, New York, 1973.
