Komplexy přechodných kovů s fullereny

Struktura C60[IrCl(CO)(PMe3)2]2[1] Zelená = Cl, modrá = Ir, okrová = P

Komplexy fullerenů s přechodnými kovy jsou komplexní sloučeniny, ve kterých je ligandem fulleren. Fullereny mají obvykle kulovité molekuly, nejčastější je buckminsterfulleren, C60.[2]

Tyto komplexy byly v roce 1990 připraveny v miligramových množstvích,[3] C60 se objevil jako ligand ve sloučenině [Ph3P]2Pt(η2-C60).[4]

Později bylo získáno více podobných komplexů, obsahujících různé způsoby navázání fullerenů na přechodné kovy. Většina je jich odvozena od C60, i když se s kovy mohou koordinovat i jiné fullereny, jako například u sloučeniny C70Rh(H)(CO)(PPh3)2.[5]

Způsoby navázání

Jako ligandy mají fullereny vlastnosti podobné na elektrony chudým alkenům, jako je tetrakyanoethen. Tyto komplexy jsou tak podobné komplexům přechodných kovů s alkeny. Téměř vždy jde o dihapto komplexy, převažují u nich na elektrony bohatá kovová centra.[6] K navázání dochází v místech propojení dvou šestičlenných kruhů. Hexahapto a pentahapto vazby se objevují vzácně.[7]

U Ru3(CO)9(C60), se fulleren váže na trojúhelníkové stěny.[8]

  • Příklady komplexů fullerenů
  • [[Ph3P]2Pt]6(η2-C60)

    [[Ph3P]2Pt]6(η2-C60)

  • Ru3(CO)9(C60)

    Ru3(CO)9(C60)

  • Komplex platiny a isoxazolinovaného fullerenu

    Komplex platiny a isoxazolinovaného fullerenu

Příklady

C60 vytváří stabilní komplexy typu M(C60)(difosfan)(CO)3 pro M = Mo, W. Byl také popsán dirheniový komplex se vzorcem Re2(PMe3)4H8(η2:η2C60), kde dva atomy vodíku fungují jako můstkové ligandy.[5]

Mnoho komplexů fullerenů obsahuje platinové kovy. Je znám kationtový komplex obsahující tři 16elektronová Ru centra:

3 Cp*Ru(MeCN)3+ + C60 → {[(Cp*Ru(MeCN)2]3C60}3+ + 3 MeCN

Vaskův komplex vytváří 1:1 adukt a obdobná sloučenina IrCl(CO)(PEt3)2 se váže 200krát silněji.[2] Mezi komplexy s více než jedním fullerenovým ligandem patří například Ir4(CO)3(μ4-CH)(PMe3)2(μ-PMe)2(CNCH2Ph)(μ-η2:η2C60)(μ4-η1:η1:η2:η2C60). U této sloučeniny se vyskytují dva fullerenové ligandy vytvářející několik různých druhů navázání. Platina, palladium a nikl vytváří komplexy C60ML2, kde L je monodentátní nebo bidentátní fosforový ligand.[5] Připravují se nahrazením slabě koordinujících ligandů, jako je ethen:[6]

[Ph3P]2Pt(C2H4) + C60 → [Ph3P]2Pt(η2-C60) + C2H4

U [(Et3P)2Pt]6(η2-C60) je na fulleren navázáno šest Pt center.[9]

Pozměněné fullereny jako ligandy

Oxid osmičelý reaguje s C60 za přítomnosti pyridinu (py), přičemž vzniká diolát C60O2OsO2(py)2.[2]

Pentafenylový anion C60Ph5− má podobné vlastnosti jako cyklopentadienylový ligand.[5]

Komplex C60Ph5−, podobný ferrocenu

V tomto případě je vazba ligandu podobná jako u ferrocenu. Anion C60(PhCH2)2Ph se podobá indenylu.[10] Fullereny mohou být i substituenty na jiných ligandech, jako příklad může sloužit isoxazolinový fulleren, který lze chelatovat na sloučeniny platiny, rhenia a iridia.[11]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Transition metal fullerene complex na anglické Wikipedii.

  1. ↑ Alan L. Balch; Joong W. Lee; Bruce C. Noll; Marilyn M. Olmstead. Multiple Additions of Vaska-Type Iridium Complexes to C60. Preferential Crystallization of the "Para" Double Addition Products: C60{Ir(CO)Cl(PMe3)2}2.2C6H6 and C60{Ir(CO)Cl(PEt3)2}2.C6H6. Inorganic Chemistry. 1994, s. 5238–5243. DOI 10.1021/ic00101a015. 
  2. ↑ a b c Alan L. Balch; Marilyn M. Olmstead. Reactions of Transition Metal Complexes with Fullerenes (C60, C70, etc.. Chemical Reviews. 1998, s. 2123–2166. DOI 10.1021/cr960040e. PMID 11848962. 
  3. ↑ W. Krätschmer. The infrared and ultraviolet absorption spectra of laboratory-produced carbon dust: evidence for the presence of the C60 molecule. Chemical Physics Letters. 1990, s. 167–170. DOI 10.1016/0009-2614(90)87109-5. Bibcode 1990CPL...170..167K. 
  4. ↑ P. J. Fagan; J. C. Calabrese; B. Malone. The Chemical Nature of Buckminsterfullerene (C60) and the characterization of a platinum derivative. Science. 1991, s. 1160–1161. ISSN 0036-8075. DOI 10.1126/science.252.5009.1160. Bibcode 1991Sci...252.1160F. 
  5. ↑ a b c d L. I. Denisovich; S. M. Peregudova; Yu. N. Novikov. Electrochemical properties of transition metal complexes with C60 and C70 fullerene ligands (review). Russian Journal of Electrochemistry. 2010, s. 1–17. DOI 10.1134/S1023193510010015. 
  6. ↑ a b Spessard, p. 162
  7. ↑ Spessard, p. 165
  8. ↑ Hsiu-Fu Hsu; John R. Shapley. Ru3(CO)9(μ3-η2,η2,η2-C60): A Cluster Face-Capping, Arene-Like Complex of C60. Journal of the American Chemical Society. 1996, s. 9192. DOI 10.1021/ja962077m. 
  9. ↑ P. J. Fagan; J. C. Calabrese; B. Malone. A multiply-substituted buckminsterfullerene (C60) with an octahedral array of platinum atoms. Journal of the American Chemical Society. 1991, s. 9408–9409. DOI 10.1021/ja00024a079. 
  10. ↑ Motoki Toganoh; Yutaka Matsuo; Eiichi Nakamura. Synthesis and catalytic activity of rhodium diene complexes bearing indenyl-type fullerene η5-ligand. Journal of Organometallic Chemistry. 2003, s. 295–300. DOI 10.1016/S0022-328X(03)00465-0. 
  11. ↑ Armando Ramírez-Monroy; Timothy M. Swager. Metal Chelates Based on Isoxazoline[60]fullerenes. Organometallics. 2011, s. 2464–2467. DOI 10.1021/om200238a. 

Média použitá na této stránce

Fullerene 3.png
Autor: CMSherwood, Licence: CC BY-SA 3.0
eta-5 fullerene complex
Fullerene 2.png
Autor: CMSherwood, Licence: CC BY-SA 3.0
ruthenium fullerene complex
Fullerene 5.png
Autor: CMSherwood, Licence: CC BY-SA 3.0
isoxazoline fullerene chelating
YEMVOB.png
Autor: Smokefoot, Licence: CC BY-SA 4.0
Structure of C60[IrCl(CO)(PMe3)2]2. doi=10.1021/ic00101a015
Fullerene 4.png
Autor: CMSherwood, Licence: CC BY-SA 3.0
octahedral platinum fullerene complex