ХРОМОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ,
содержат
связь Сr — С. По типу орг. лиганда и характеру его связи с металлом X.
с. можно разделить на соед. с s-связью
Сr — С, изонитрильные, карбеновые и карбиновые комплексы, а также p-комплексы.
Из последних наиб. интересны соед. с 5-, 6- и 7-членными лигандами. Известны
также немногочисленные би- и полиядерные комплексы с ареновыми и циклопентадиенильными
лигандами. Хром в X. с. может находиться в степенях окисления 0, +1, +2,
+3, +4.
Большинство X. с. синтезируют на основе
гексакарбонила хрома [Сr(СО)6] и карбонильных комплексов с лигандами
n-и
p-типа.
X. с. ссвязью
в большинстве своем являются гетеролигандными. Немногочисленные гомолигандные
R3Cr, R4Cr неустойчивы. Известны анионные комплексы,
напр. M3[CrR6], M[CrR3], K3[Cr(CO)3(C2R)3]
(M - щелочной металл, R - алкенил, арил). Наиб. важны производные Сг(Ш)
типа [CrR3L3,] (где L, напр., ТГФ).Арильные
комплексы Сr(III) в отсутствие стабилизирующих лигандов претерпевают гомолиз
связи Сr — С иперегруппировку
с образованием бисареновыхкомплексов
Сг(0). Синтезируют [CrR3(TГФ)3] взаимод. СrС13
с RMgX в р-ре ТГФ; при использовании RM (М -щелочные металлы) образуются
анионные комплексы.
Изонитрильные комплексы Сr м. б. гомолигандными
[Cr(CNR)6] и гетеролигандными, напр. [Cr(CO)n(CNR)6-n],
[Cr(CO)2(CNR)(apeн)]. Получают их замещением СО в кар-бонилах
Сг, из соед. [Cr(bipy)3] (bipy - бипиридил) и [Сr(-С10Н8)2]
путем обмена лигандов, восстановлением соед. Сr высшей степени окисления
в присут. избытка изонитрила.
Осн. типы карбеновых комплексов - [Сr(СО)5{
= = C(R)(X)}], [Cr(CO)2(C6H6){=C(R)(X)}],
гдe X = OR', SR', NR'R"; комплексы типа [Cr(CO)5(=CRR')], не
содержащие гетероатома, встречаются редко.
Для карбеновых комплексов характерны р-ции
нуклеоф. замещения у карбенового атома С, а также р-ции присоединения карбена
к активир. олефинам или ацетиленам, напр.:
Получают карбеновые комплексы взаимод.
карбонилов Сr с RLi, напр.:
Осн. типы карбиновых комплексов - нейтр.
[Сr(СО)4(CR)X]
и катионные [Сr(СО)5(CR)]X.
При взаимод. с нуклеофилами они образуют карбеновые комплексы, напр.:
Карбиновые комплексы Сr синтезируют из
карбеновых комплексов, напр.:
Олефиновыекомплексы
Сr, как правило, гетеролигандны. Хром легко образует комплексы с циклич.
полиолефинами: норборнадиеном, циклогептатриеном, циклооктадиеном и циклооктатетраеном.
Получают их замещением карбонильного лиганда либо соконденсацией паров
Сr и олефина в высоком вакууме.
Ацетиленовыекомплексы
Сr немногочисленны. Осн. типы - [Cr(CO)(NO)(C2H2)(-C5H5)],
[Cr(CO)2(C2R2)(C6H6)].
Их получают р-циями обмена лигандов, восстановлением солей Сr в присут.
ацетилена.
Из-аллильных
комплексов Сr наиб. распространены [Сr(-аллил)3].
При термолизе и УФ облучении они превращаются в [Сr2(-аллил)4],
с СО дают [Сr(СО)(-аллил)2]или
[Сr(СО)6], с HХ и I2 - [Сr(-аллил)2Х]2.
Получают [Сr(-аллил)3]
из аллилмагнийхлорида и СrС13.
Из циклопентадиенильных комплексов Сr
наиб. изучены
и Известны
также
и (X - галоген,
L - Ph3P и др.). Димер-
диамагнитен, в мягких условиях претерпевает обратимый гомолиз связи Сr
— Сr и образует парамагн. мономер
при нагр. в толуоле димер декарбонилируется до [Сr2(СО)4(-С5Н5)2],
с Но дает [Сr(СО)3(-С5Н5)],
с амальгамой Na - Na[Cr(CO)3(-C5H5)]
(последний с RX дает [Cr(R)(CO)3(-C5H5)]).
Получают [Сr(СО)3(-С5Н5)]2
из [Сr(СО)6] и дициклопентадиена или циклопентадиенида Na либо
из СО и хромоцена; [Cr(CO)2(NO)(-C5H5)]
из [Сr(СО)3(-С5Н5)]-
и NOC1 или фотолизом [Сr(СО)n(-С5Н5)]2(п
=
2, 3) в присуг. NO.
При взаимод. галогенидов Сr(II) или Сr(III)
с циклопентадиенидом Na либо Сr(СО)6 с циклопентадиеном образуется
парамагн. хромоцен [Сr(-С5Н5)2]
(расстояние Сr — С 0,217 нм; оно больше, чем соответствующее расстояние
Fe — С в ферроцене); он обратимо окисляется до катиона [Сr(-С5Н5)2]+
(потенциал полуволны окисления -0,67 В относительно насыщ. каломельного
электрода) и обратимо восстанавливается до аниона [Сr(-С5Н5)2]-
(при -2,3 В); с FеС12 дает ферроцен, с СО, НХ, СС13,
S и др.- продукты замещения одного С5Н5-лиганда.
Хром образуеткомплексы
с ароматич. соед. Наиб. изучены [Сr(СО)3(арен)]. Для них характерны
р-ции обмена лигандов: при УФ облучении замещается одна группа СО на RNH2,
RNC, RCN, олефин, ацетилен; при взаимод. с аминами, фосфинами и др. замещается
ареновый лиганд и образуются комплексы типа [Сr(СО)3L3]
(L = NH3, C5H5N, PR3, P(OR)3];
би- и тридентантные лиганды при 160-220 °С образуют продукты замещения
и аренового и карбонильных лигандов, напр. [Cr(bipy)3]. Р-ции
электроф. замещения атома Н (меркурирование, ацилирование, дейтерирование
в кислой среде) в аренкарбонильных комплексах Сr затруднены по сравнению
с аналогичными р-циями бензола; напротив, р-ции с бутиллитием и дейтерирование
в основной среде протекают в более мягких условиях.
Галогенсодержащие ареновые комплексы [Сr(СО)3(С6Н5Х)]
(X = Cl, F) легко замещают галоген на RO-, CN-, карбанионы.
Эти р-ции широко применяют в орг. синтезе. Получают аренкарбонильные комплексы
обменом лигандов при нагревании аренов с [Cr(CO)6], [Cr(CO)3L3]
либо [Сr(СО)3(-С10Н8)].
Бисареновые комплексы [Сr(арен)2]
- термически устойчивые в-ва (до 200-300 °С в отсутствие О2);
дибензолхром имеет сэндвичевую структуру с заслоненной конформацией. Хим.
(окислители - О2 + Н2О, I2, алкилгалогениды,
к-ты Льюиса) и электрохим. окисление бисареновых комплексов приводит к
катионам [Сr(арен)2]+ (потенциал полуволны для дибензолхрома
-0,80 В), при электрохим. окислении при низких т-рах образуются нестабильные
двухзарядные катионы [Сr(арен)2]2+; при восстановлении
нейтральных комплексов [Сr(арен)2] с электронно-акцепторными
заместителями (COR, CH = CHCOR, CN, Ph) образуются анион-радикалы [Сr(арен)2]-.
Дибензолхром вступает в реакции металлирования и изотопного обмена водорода
в основных средах. В катионных комплексах Сr(I) кислотность связей С —
Н на 16-17 порядков выше, чем в бензоле. В хлорзамещенных катионных комплексах
[Сr(С6Н5С1)2]+ атом хлора легко
замещается на RO-, RNH и др. Обмен ареновых лигандов в [Сr(арен)2]
на другой арен протекает в жестких условиях, в присут. АlНаl3
процесс ускоряется; р-ции замещения арена на СО, PF3 требуют
высоких т-р и давлений (200 °С, > 30 МПа). Бис(нафталин)хром легко обменивает
один или оба лиганда на RNC, СО, PR3, бипиридил.
Дибензолхром получают взаимод. СrС13
с PhMgBr, образующийся [СrРЬ3] в результатеперегруппировки
дает смесь [Сr(С6Н6)2], [Сr(С6Н6)Рh2]
и [CrPh2]. Для синтеза алкил- и арилзамещ. дибензолхрома используют
метод Фишера-Хафнера:
Наиб. универсальный метод синтеза - соконденсация
паров Сr и арена при -196 °С в высоком вакууме. Комплексы типа [Сr(С6Н5Х)2]
(X = COR, COOR, SiR3, PR2, I) получают металлированием
дибензолхрома комплексом бутиллития с тетраметилэтилендиамином с последующим
взаимод. с соответствующими реагентами.
Получены сэндвичевые комплексы Сr, содержащие
два разных циклич.лиганда.
Соед. [Сr(-С5Н5)(-С6Н6)]
чрезвычайно реакционноспособно; при ацилировании в условиях р-ции Фриделя-Крафтса
происходит расширение 6-членного кольца до 7-членного и образуется [Cr(-С5Н5)(-C7H6R)]+.
Известны комплексы Сr с карборанами в
качестве лигандов, напр. [Cr(l,2-C2B9H9R2)2]-
и [Сr(1,7-С2В9Н11)2]-.
X. с. - катализаторы р-ций полимеризации
и олигомеризации олефинов (напр., иод-аллильные комплексы), [Сr(арен)2]
применяют для получения металлич. и оксидных пленок и покрытий.
=== Исп. литература для статьи «ХРОМОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ»: Магомедов Г. К.-И., в кн.:
Методы элементоорганической химии. Подгруппы меди, скандия, титана, ванадия,
хрома, марганца. Лантаноиды и актиноиды, под ред. А. Н. Несмеянова, К.
А. Кочешкова, кн. 2, М., 1974, с. 477-576; Comprehensive organometallic
chemistry, v. 3, Oxf. [а. о.], 1982, p. 783-951, 953-1077.
Л. П. Юрьева.
Страница «ХРОМОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|