Новости химической науки > Уран позволяет провести сочетание моноксида углерода

Исследователи из Великобритании смогли провести сочетание двух молекул моноксида углерода (CO) при низком давлении и умеренной температуре с помощью амидного комплекса урана(III). Было обнаружено, что образующийся в результате такого сочетания ендиолят при нагревании реагирует с образованием еще одной связи C-C и связи C-H.

Обе реакции важны для химических способов трансформации достаточно инертного моноксида углерода.

Внедрение молекулы СО в органические соединения катализируется большим количеством комплексом переходных металлов, однако лишь немногие координационные соединения могут промотировать сочетание двух связанных с атомом переходного металла карбонильных лигандов, протекающее с образованием связи C-C. (Рисунок из Chem. Sci., 2011, DOI: 10.1039/c0sc00452a)

Исследователи из группы Полли Арнольд (Polly Arnold) из Университета Эдинбурга обнаружили, что при действии СО на триамидный комплекс урана U[N(SiMe₃)₂]₃ при умеренных температуре и давлении образуется комплекс [N(SiMe₃)₂]₃ U-O-C≡C-O- U[N(SiMe₃)₂]₃. Арнольд отмечает, что для самих исследователей приятной неожиданностью было то, что в колбе выросли красивые кристаллы золотистого цвета, и еще большую радость принесла расшифровка результатов рентгеноструктурного исследования, только она заставила исследователей поверить в то, что они на самом деле получили.

Ранее в других сообщениях отмечалось, что соединение урана U[N(SiMe₃)₂]₃ не взаимодействует с моноксидом углерода при комнатной температуре и обычном давлении, однако в этих сообщениях не упоминалось ничего про растворитель. Арнольд подчеркивает, что результаты ее исследования показали возможность сочетания молекул моноксида углерода и генерации тройной связи в гексана или толуоле, но не в таких донорных растворителях, как, например, тетрагидрофуран или пиридин.

Образующийся в результате сочетания двух молекул СО фрагмент C₂O₂ стерически загружен и защищен, поэтому образовавшийся ендиолятный компекс отличался достаточно высокой стабильностью и при умеренных температурах не реагировал с водородом, силанами, боранами или галогенборанами.

Однако при нагревании раствора комплекса в бензоле происходит присоединение связи C-H одной из метильных групп фрагмента (SiMe₃) к тройной связи углерод-углерод и формирование семичленного металлоцикла. Исследователи заявляют, что это первый пример того, что продукт сочетания моноксида углерода реагирует, образуя химические связи с атомом углерода в состоянии гибридизации sp³, с которым связан водород.

Специалист по химии урана из Университета Обурна Анни Горден (Annie Gorden) оценивая работу, заявляет, что с производными урана(III) очень сложно работать, так как эти соединения весьма активно окисляются кислородом воздуха, поэтому весьма замечательно, что исследователям удалось получить такие результаты, использовав достаточно простые лигандные системы. Она добавляет, что ранее ей были знакомы комплексы урана(III), содержащие карбонильные лиганды, однако то, что комплексы урана способствуют сочетанию молекул СО, было обнаружено впервые.

В дальнейших планах Арнольд изменить строение урансодержащего координационного соединения таким образом, чтобы химическую модификацию моноксида углерода можно было бы осуществлять в каталитическом режиме.

Источник: Chem. Sci., 2011, DOI: 10.1039/c0sc00452a

метки статьи: #кинетика и катализ, #неорганическая химия, #элементоорганическая химия