Ru和Os的叔膦及有關的絡合物
同修 / 2022-07-30
Ru和Os的叔膦及有關的絡合物和其它鉑系金屬一樣,充分研究過的領域有三烷基膦和三芳基膦,相應的膦化物、及少數(shù)的砷化物的化學。已知有極其廣泛的絡合物,盡管存在著,III及不大常見的氧化態(tài)IV的化合物,但主要是氧化態(tài)Ⅱ的絡合物。通常與PR3基一起結(jié)合的其它配位體是鹵素、H、烷基和芳基,CO,NO,鏈烯烴等。
主要的制備路線如下。
(a) RuCl3·3H2O, K2OsCl6或其它鹵類化合物在乙醇或其它溶劑中與PR3相互作用。在許多這類反應中產(chǎn)生氫化絡合物或羰基絡合物,氫化物或CO均可以從溶劑分子抽提出來。硼氫化鈉也能作為還原劑。
(b)在CO存在下無論是用Zn還原鹵化物如RuCl2(PPh3)3或者金屬羰基化合物同膦化物反應均可得到氧化態(tài)為0的絡合物。多核羰基化物如Ru3(CO)12同膦反應傾向于保持簇狀的結(jié)構(gòu)。
(c)對于M0和Mll物種,同鹵素或其它分子的氧化加成反應產(chǎn)生已被氧化的物種。
(d)CO或甲酸同Ru和Os的絡氯化物作用形成含有基的絡離子,如M(CO)CI25-,順式-M(CO)2CI24-和M(CO)2Cl24-而把膦化物加到這個溶液中便產(chǎn)生了置換的產(chǎn)物。
釕的某些典型反應表示在圖26-F-4中,圖中的反應一般也能代表鋨。應當注意各種膦有不同位阻和堿性,常常產(chǎn)生不同類型的產(chǎn)物。反應條件也是嚴格的;例如,三烷基磷和RuCl3在乙醇中短時間反應生成了RuCl3(PR3)3,而延長反應時間便生成[Ru2Cl3(PR3)6]Cl。
我們只能選擇少數(shù)化合物來討論。有兩種原因,紅棕色晶狀的RuCl2(PPh3)3是有趣的。首先,它是五-配位的Ru的一個特殊的例子。一個苯環(huán)中的一個氫原子實際上阻塞了第六個位置,因此是一個似八面體結(jié)構(gòu)。在另一處已知由于非鍵的配位體的原子占據(jù)配位的位置以便實現(xiàn)優(yōu)先配位(參照26-H-2節(jié))。很明顯這個位置與苯環(huán)上的α-H原子轉(zhuǎn)移到金屬上或者失去α-H原子的反應是密切相關的(二十四章及下面)。第二,堿存在下用H2很容易使RuCl2(PPh3)3轉(zhuǎn)變?yōu)镽uHCI(PPh3)3。這個產(chǎn)物是已知的鏈烯烴均相加氫反應的最活潑的催化劑之一,而對1-烯烴非常特效(24-B-2節(jié));它可以催化用氧氧化環(huán)已烯和催化加HCN到烯烴中產(chǎn)生睛的反應。一氯一氫絡合物與三角雙錐結(jié)構(gòu)的二氯絡合物不同,所有配位體的明顯位阻因素是重要的。一氯一氫絡合物同醛反應失氫后形成具有兀-鍵的酮基絡合物。
二氫化物,RuH2(PPh3)n(n=3或4)可以用硼氫化物的還原得到。它們與H2CO,N2等發(fā)生可逆加成反應,也能與聚丙烯腈發(fā)生可逆加成反應。 某些烷基芳基膦和它們的亞磷酸鹽相似物,如H2Ru[P(OMe)3]4,提供了非剛性八面體分子的異常例子(見一章圖1-17下的那一段)。
許多絡合物,特別是Ru,都具有鹵橋結(jié)構(gòu),有些具有三橋結(jié)構(gòu),如[Ru2Cl3(PEt2Ph)6]+。Ru和Os絡合物具有八面體配位的金屬原子。
鋨的這些化合物氧化態(tài)主要是IV。OsH4(PMe2Ph)3是有趣的一類絡合物,它是下列絡合物的一種:
WH6(PR3)3,ReH5(PR3)3, OsH4(PR3)3, IrH3(PR3)3這列絡合物配位數(shù)是從九降到六。
鋨也能形成各種分子氮絡合物,例如,OsCl2(N2)(PEt3)2,是用OsCl3(PEt3)3與Zn在四氫呋喃中、在N2氣流下相互作用生成的。類似Ru絡合物不能離析出來,但用螯合滕分子氨絡合物對Fe,Ru和Os的反式-M(H)(N2)(二膦)型的絡合物可以離析出來。螯合膦類絡合物也是很有趣的,在于它們提供了氫從配位體轉(zhuǎn)移到金屬上的第一個例子(24-A-4節(jié))。
最后,例如有幾種氧化態(tài)的亞硝基絡合物[RuCl(CO)-(NO)(PPh3)2和OsCI(NO)2(PPh3)2]+(參照圖26-F-4)。后者和它的相似物RuCl(NO)2(PPh3)2+是由NO+PF6-與RuCl(NO)(PPh3)2]作用制得的,(這種化合物在它的氧化加成反應中類似于IrCl(CO)(PPh3)2)它們具有線型和彎曲的Ru-N-O基特別有趣。
26-F-7.其它釕(Ⅱ)和(Ⅲ)的絡合物
除上面討論的絡合物以外,存在著許多氧配位體的絡合物,最為有代表性的是草酸如[Ru(ox)3]3-和乙酰丙酮絡合物Ru(acac)3。許多硫給予體的絡合物也已知。
用醋酸(或其它羧酸)回流RuCl3·3H2O得到
[Ru2(OOCCH3)4]Cl
絡合物,同時還有上面所看到的以氧為中心的三聚物。Cl原子在Ru2(OOCR)4+單元間起橋的作用,其中Ru的平均氧化態(tài)
是2.5。