Katalizatory Grubbsa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Katalizatory Grubbsa – dwa związki metaloorganiczne, które zostały po raz pierwszy otrzymane przez Roberta H. Grubbsa. Związki te są bardzo skutecznymi katalizatorami reakcji metatezy olefin. Ich zaletą w stosunku do innych katalizatorów metatezy jest "odporność" na występowanie wielu grup funkcyjnych przyłączonych do szkieletu alkenowego oraz zdolność do aktywności katalitycznej w wielu rozpuszczalnikach.

Ruten (Ru, łac. ruthenium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych (żelazowców) w układzie okresowym. Pierwiastek ten nie ma własnych minerałów, występuje głównie w stanie wolnym razem z innymi platynowcami, najczęściej w rudach siarczkowych żelaza, chromu i niklu. Zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 5·10% wag. Tworzy głównie związki kompleksowe, ale znane są też proste związki tego pierwiastka.Robert Howard Grubbs (ur. 27 lutego 1942) – amerykański chemik, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w roku 2005.

Katalizator I generacji jest aktywny w reakcjach tzw. metatezy krzyżowej (ang. cross-metathesis), metatezy z otwarciem pierścienia i metatezy z zamknięciem pierścienia (patrz hasło: metateza). Otrzymuje się go w wyniku stosunkowo prostej, jednoetapowej reakcji dichlorotris(trifenylofosfina)rutenu(II) [RuCl2(PPh3)3] z fenylodiazometanem i tricykloheksylofosfiną. Katalizator Grubbsa jest stosunkowo odporny na kontakt z tlenem i wilgocią, dzięki czemu jest łatwy w użyciu. Nazwa systematyczna: benzylidenodichlorobis(tricykloheksylofosfina)ruten(II).

Grupa funkcyjna (podstawnik) – szczególnie aktywna część cząsteczki, która jest odpowiedzialna za jej sposób reagowania w danej reakcji.5 października jest 278. (w latach przestępnych 279.) dniem w kalendarzu gregoriańskim. Do końca roku pozostaje 87 dni.

Katalizator II generacji ma podobne zastosowania, lecz jest wielokrotnie bardziej aktywny. Związek ten jest również odporny na kontakt z tlenem i wilgocią. Otrzymuje się go w reakcji katalizatora I generacji z alkoksylową pochodną 1,3-dimezytylo-4,5-dihydroimidazol-2-ylidenu.

Ciekawym zastosowaniem katalizatora Grubbsa jest przemysł lotniczy. Katalizator ten jest stosowany do otrzymywania poliolefiny, w reakcji polimeryzacji przez metatezę z otwarciem pierścienia cyklopentenu, która jest stosowana jako powłoki zabezpieczające powierzchnie natarcia skrzydeł samolotowych przed uszkodzeniami na skutek kawitacji.

Rozpuszczalnik − ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda.Kawitacja – zjawisko fizyczne polegające na gwałtownej przemianie fazowej z fazy ciekłej w fazę gazową pod wpływem zmniejszenia ciśnienia. Jeżeli ciecz gwałtownie przyśpiesza zgodnie z zasadą zachowania energii, ciśnienie statyczne cieczy musi zmaleć. Dzieje się tak np. w wąskim otworze przelotowym zaworu albo na powierzchni śruby napędowej statku.

5 października 2005, Robert H. Grubbs, Richard R. Schrock i Yves Chauvin otrzymali nagrodę Nobla w dziedzinie chemii, za badania na reakcją metatezy.

Przypisy[ | edytuj kod]

  1. Katalizator Grubbsa I generacji (nr 09587) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck KGaA).
  2. Katalizator Grubbsa II generacji (nr 569747) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck KGaA). [dostęp 2010-08-30].

Bibliografia[ | edytuj kod]

  1. Schwab, P.; Grubbs, R. H.; Ziller, J. W. Journal of the American Chemical Society, 1996, 118, 100-110.
  2. Louie, J.; Grubbs, R. H. Organometallics, 2002, 21, 2153-2164.
  3. Scholl, M.; Ding, S.; Lee, C. W.; Grubbs, R. H. Organic Letters, 1999, 1, 953-956.
  4. Trnka, T. M.; Grubbs, R. H. Accounts of Chemical Research, 2001, 34, 18-29.
  5. Bonser, K. http://science.howstuffworks.com/self-healing-spacecraft1.htm
  6. Grubbs, R.H. Handbook of Metathesis; Wiley-VCH, Germany, 2003.
  7. Grubbs, R.H.; Trnka, T.M.: Ruthenium-Catalyzed Olefin Metathesis in "Ruthenium in Organic Synthesis" (S.-I. Murahashi, Ed.), Wiley-VCH, Germany, 2004.
Wilgoć (W) – popularne określenie na wodę zawartą w powietrzu w formie aerozolu lub pary, obecną w porach substancji porowatych lub na powierzchni ciał stałych w formie drobnych kropelek lub jednolitego, cienkiego filmu.Alkeny – organiczne związki chemiczne z grupy węglowodorów nienasyconych, w których występuje jedno podwójne wiązanie chemiczne między atomami węgla (C=C). Razem ze związkami, które posiadają dwa lub więcej wiązań podwójnych (polienami, takimi jak dieny, trieny itd.) oraz z analogami pierścieniowymi (cykloalkenami i cyklopolienami) tworzą grupę olefin. Mają więcej izomerów oraz są też bardziej aktywne niż alkany. Wraz ze zwiększającą się długością łańcucha węglowego maleje ich reaktywność. Można je otrzymać z ropy naftowej, a w laboratorium w reakcji eliminacji fluorowca z halogenków alkilowych lub przez dehydratację alkoholi. Ich wzór ogólny to CnH2n.




Warto wiedzieć że... beta

Richard Royce Schrock (ur. 4 stycznia 1945 w Berne, Indiana, Stany Zjednoczone) - jest amerykańskim chemikiem, laureatem Nagrody Nobla z dziedziny chemii w roku 2005.
Alkeny – organiczne związki chemiczne z grupy węglowodorów nienasyconych, w których występuje jedno podwójne wiązanie chemiczne między atomami węgla (C=C). Razem ze związkami, które posiadają dwa lub więcej wiązań podwójnych (polienami, takimi jak dieny, trieny itd.) oraz z analogami pierścieniowymi (cykloalkenami i cyklopolienami) tworzą grupę olefin. Mają więcej izomerów oraz są też bardziej aktywne niż alkany. Wraz ze zwiększającą się długością łańcucha węglowego maleje ich reaktywność. Można je otrzymać z ropy naftowej, a w laboratorium w reakcji eliminacji fluorowca z halogenków alkilowych lub przez dehydratację alkoholi. Ich wzór ogólny to CnH2n.
Metateza (łac. metathesis, z gr. μετάθεσις metáthesis „przestawienie”) – reakcja chemiczna przebiegająca według ogólnego schematu:
Tlen (O, łac. oxygenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 8, niemetal z grupy tlenowców w układzie okresowym.
Robert Howard Grubbs (ur. 27 lutego 1942) – amerykański chemik, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w roku 2005.
Związki metaloorganiczne – organiczne związki chemiczne zawierające przynajmniej jedno wiązanie kowalencyjne pomiędzy atomem metalu i atomem węgla grupy organicznej. Do związków metaloorganicznych nie zalicza się związków zawierających wyłącznie ligandy nieorganiczne (np. CO i CN), ani związków, w których nie występuje wyraźne wiązanie metal-węgiel. Np. tetraetyloołów Pb(C2H5)4 i dimetylortęć Hg(CH3)2 są związkami metaloorganicznymi, natomiast nie są nimi np. etanolan sodu C2H5ONa (brak wiązania Na-C), hem (zawiera wiązanie Fe-N, a nie Fe-C) i pentakarbonylek żelaza Fe(CO)5 (brak grupy organicznej). Do pierwiastków tworzących związki metaloorganiczne zalicza się oprócz typowych metali, także półmetale i niemetale o niskiej elektroujemności (np. bor, krzem, arsen itp.).
Katalizator – substancja chemiczna, która dodana do układu powoduje zmianę ścieżki kinetycznej reakcji chemicznej, na taką, która ma niższą energię aktywacji, czego efektem jest wzrost szybkości reakcji chemicznej. W trakcie procesów z udziałem katalizatora reakcja chemiczna przebiega drogą o energii mniejszej w stosunku do reakcji bez udziału katalizatora. Dzieje się tak, ponieważ w trakcie reakcji powstaje dodatkowy kompleks przejściowy katalizator-substrat, który ulega reakcji w wyniku dostarczenia mniejszej ilości energii niż dla reakcji bez udziału katalizatora.

Reklama