Language
Country/Area
No result found
Một bước đột phá trong cấu trúc điện tử! Làm thế nào để sử dụng hợp chất gốc nhôm để đạt được cấu trúc siêu ổn định?
Trong những năm gần đây, các hợp chất gốc nhôm, đặc biệt là các hợp chất liên quan đến gali (Ga), đã trở thành đối tượng nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực hóa học. Cấu trúc điện tử độc đáo của các hợp chất này khiến chúng có tiềm năng tuyệt vời trong nhiều ứng dụng khác nhau. Ví dụ, trong những năm gần đây, người ta phát hiện các loại gali có hóa trị thấp, còn gọi là galilen, có độ ổn định và phản ứng hóa học đáng chú ý, khiến chúng đóng vai trò quan trọng trong hóa học tổng hợp và hóa học kim loại chuyển tiếp.
Các tính chất điện tử độc đáo của các hợp chất này làm cho chúng có thể so sánh với các hợp chất của các nguyên tố nhóm chính khác, chẳng hạn như borilen và cacben.
Galylenes thông thường
Các phối tử β-diketiminate
Các phối tử β-diketiminate (thường được gọi là phối tử NacNac) được sử dụng rộng rãi để ổn định galilen. Các phối tử này có cặp electron đơn, cho phép chúng hoạt động như các bazơ Lewis và tạo thành liên kết sigma với galilen, có tính chất của axit Lewis. Power và cộng sự đã tổng hợp một hợp chất Ga(I) đơn phân phối hợp với phối tử NacNac thay thế Dipp. Gallylene thu được có độ ổn định đáng ngạc nhiên ở nhiệt độ dưới 150 °C, một đặc tính được cho là nhờ khả năng bảo vệ không gian của phối tử β-diketiminate.
NacNacGa(I) có khả năng phản ứng cộng oxy hóa, hoạt hóa liên kết C-H và tác dụng kép với một số chất nền nhất định.
Ligand kẹp
Các phối tử kẹp được sử dụng để ổn định các phức chất có nguồn gốc từ galilen bằng cách ngăn ngừa sự mất metallylen trong quá trình phản ứng. Iwasawa và các cộng sự đã tổng hợp một hợp chất Ir với một phối tử hình gọng kìm. Phản ứng của phức hợp này cho thấy gali bị khử thành Ga(I) khi thêm Ir(I). Phản ứng của phức hợp Ir với muối tetrabutylammonium dẫn đến sự trao đổi và khử carboxyl của phối tử thường trú.
Các phối tử kim loại chuyển tiếp
Galylene thường được sử dụng làm phối tử trong hóa học kim loại chuyển tiếp. Một ví dụ ban đầu là liên kết ba Ga-Fe được Robinson và cộng sự báo cáo, mặc dù Albert Cotton đã bác bỏ tuyên bố này, lập luận rằng có một liên kết phối hợp với Ga và trật tự liên kết dư là sự trở lại của các electron Fe về nguyên tử Ga. Cộng hưởng. Với những tiến bộ trong tính toán, các nghiên cứu về ranh giới như vậy đã xác nhận tính chất phối hợp của galilen.
Điều này cho phép galilen hoạt động như một phối tử kim loại chuyển tiếp và thể hiện các phản ứng khác nhau tùy thuộc vào phối tử.
Khả năng phản ứng
Sự phá vỡ CO và CN
Gallylene có thể trải qua phản ứng cộng vòng [1+2] với isocyanat và cắt liên kết C=O và C=N. Hành vi của phản ứng này chịu ảnh hưởng của chất thay thế isocyanat. Chuyển hydroGalylene có thể được sử dụng để điều chế gali hydride, có thể đóng vai trò là nguồn hydro và là chất cho electron mạnh có thể ổn định các hợp chất hydride kim loại chuyển tiếp có trạng thái oxy hóa cao.
Hoạt hóa C-H
Fischer và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng phức chất NacNacGa(I) có thể phá vỡ liên kết C-H của organoplatin và ổn định các loài platinum thu được.
Cycloadducts
Fedushkin và cộng sự đã chứng minh khả năng phản ứng của một loạt galilen được ổn định bằng các phối tử anhydride 1,2-bis[(2,6-diisopropylphenyl)imine] dẫn đến phản ứng cộng vòng mới. Thành sản phẩm.Azide
Fedushkin và cộng sự đã chỉ ra rằng các chất kết hợp galilen với các phối tử α-diimine có thể phản ứng với các azide hữu cơ và cấu trúc điện tử của nitơ đóng vai trò thúc đẩy trong phản ứng.
Carbodiimide
Xử lý phối tử α-diimine galilen bằng carbodiimide tạo ra dẫn xuất amino, chứng minh bản chất “không có tác dụng” của hệ phối tử.
Nghiên cứu tính toán và cấu trúc điện tử
Mô hình tính toán của vòng dị vòng galilen năm thành phần cho thấy khoảng cách năng lượng kích thích đơn-ba của nó là khoảng 52 kcal/mol. Đồng thời, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tính ổn định của gallylene ba thành phần tốt hơn so với gallylene gốc nhôm, điều này cũng liên quan đến cấu trúc điện tử của nó.
Đối với các ứng dụng sử dụng galilen làm phối tử kim loại chuyển tiếp, cấu trúc của chính phối tử có ảnh hưởng quan trọng đến hành vi hóa học của nó.
Với nghiên cứu sâu hơn về galilen và các dẫn xuất của nó, chúng ta có thể thấy nhiều tiềm năng ứng dụng hơn của các hợp chất này trong xúc tác, hóa học tổng hợp và khoa học vật liệu. Điều này cũng khiến mọi người suy nghĩ về vai trò của hợp chất gốc nhôm trong các công nghệ tiên tiến trong tương lai?
