น้ำยาของชวาร์ตซ์
| ชื่อ | |
|---|---|
| ชื่อ IUPAC คลอริโดไฮดริโดเซอร์โคโนซีน | |
| ชื่อตามระบบ IUPAC คลอริโดบิส(η 5 -ไซโคลเพนทาไดอีนิล)ไฮดริโดเซอร์โคเนียม | |
| ชื่ออื่นๆ Cp ZrClH, เซอร์โคโนซีนคลอไรด์ไฮไดรด์ | |
| ตัวระบุ | |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
| เคมสไปเดอร์ |
|
| บัตรข้อมูล ECHA | 100.048.599 |
| หมายเลข EC |
|
PubChem CID |
|
| มหาวิทยาลัย | |
แดชบอร์ด CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| คุณสมบัติ | |
| C H ClZr | |
| มวลโมลาร์ | 257.87 กรัม/โมล |
| รูปร่าง | สีขาวล้วน |
| อันตราย | |
| การติดฉลากGHS : | |
| อันตราย | |
| H228 , H261 , H314 | |
| P210 , P231+P232 , P240 , P241 , P260 , P264 , P280 , P301+P330+P331 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P321 , P363 , P370+P378 , P402+P404 , P405 , P501 | |
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล | |
สารรีเอเจนต์ของชวาร์ตซ์เป็นชื่อสามัญของสารประกอบออร์กาโนเซอร์โคเนียมที่มีสูตร (C H ) ZrHCl บางครั้งเรียกว่าเซอร์โคโนซีนไฮโดรคลอไรด์หรือเซอร์โคโนซีนคลอไรด์ไฮไดรด์และตั้งชื่อตามเจฟฟรีย์ ชวาร์ตซ์ ศาสตราจารย์เคมีแห่งมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันเมทัลโลซีนนี้ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์สำหรับการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ของแอลคีนและแอลไคน์[ 1 ]
การตระเตรียม
สารประกอบเชิงซ้อนนี้ได้รับการเตรียมครั้งแรกโดย Wailes และ Weigold [ 2 ] สามารถซื้อหรือเตรียมได้ง่ายโดยการลดเซอร์โคโนซีนไดคลอไรด์ด้วยลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ :
- (C H ) ZrCl + 1 ⁄ 4 LiAlH → (C H ) ZrHCl + 1 ⁄ 4 LiAlCl
ปฏิกิริยานี้ยังให้ผลเป็น (C H ) ZrH ซึ่งทำปฏิกิริยากับเมทิลีนคลอไรด์เพื่อให้ได้รีเอเจนต์ของ Schwartz [ 3 ]
มีรายงานขั้นตอนทางเลือกที่สร้างรีเอเจนต์ของ Schwartz จากไดไฮไดรด์ด้วยเช่นกัน[ 4 ]ยิ่งไปกว่านั้น ยังสามารถเตรียม(C H ) ได้อีกด้วย วิธีนี้ยังสามารถใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีการติดฉลากไอโซโทป เช่น โอเลฟิน โดยใช้ Li 2 H หรือ Li 3 H เป็นตัวรีดิวซ์[ 5 ]
รีเอเจนต์ของ Schwartz มีความสามารถในการละลายต่ำในตัวทำละลายอินทรีย์ทั่วไป[ 6 ] ไตรฟลูออโรเมทานซัลโฟเนต (C H ) ZrH(OTf) ละลายได้ใน THF [ 7 ]
โครงสร้าง
สารประกอบเชิงซ้อนนี้มีโครงสร้างแบบ "เปลือกหอย" ทั่วไปที่พบในสารประกอบเชิงซ้อน Cp MX [ 8 ]โครงสร้างไดเมทัลลิกได้รับการยืนยันโดย การเลี้ยวเบนอิเล็กตรอน ของไมโครคริสตัล[ 9 ] ผลลัพธ์สอดคล้องกับสเปกโทรสโกปี FT-IRซึ่งยืนยันว่าไฮไดรด์เป็นแบบเชื่อมต่อ สเปกโทรสโก ปี NMR ของของแข็งยังบ่งชี้ถึงโครงสร้างไดเมอร์ โครงสร้างผลึกเอกซ์เรย์ของสารประกอบเมทิล (C H ) Zr H (CH ) มีลักษณะคล้ายคลึงกัน[ 10 ]
การใช้งานในการสังเคราะห์สารอินทรีย์
รีเอเจนต์ของชวาร์ตซ์จะลดอะไมด์ให้เป็นอัลดีไฮด์[ 11 ]
การเติมหมู่ไวนิลลงบนคีโตนด้วยผลผลิตสูงเป็นการใช้งานที่เป็นไปได้ของรีเอเจนต์ของ Schwartz [ 12 ]
รีเอเจนต์ของ Schwartz ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะมาโครไลด์ บางชนิด [ 13 ] [ 14 ] ( −)-motuporin [ 15 ]และสารต้านมะเร็ง[ 16 ]
ไฮโดรเซอร์โคเนชัน
ไฮโดรเซอร์โคเนชันเป็นรูปแบบหนึ่งของไฮโดรเมทัลเลชัน สารตั้งต้นสำหรับไฮโดรเซอร์โคเนชันคือแอลคีนและแอลไคน์ในกรณีของแอลไคน์ปลาย ผลิตภัณฑ์ไวนิลเซอร์โคเนียมปลายจะเกิดขึ้นเป็นส่วนใหญ่ ปฏิกิริยารอง ได้แก่การเติมแบบนิวคลีโอฟิลิ ก การถ่ายโอนโลหะ[ 17 ]การเติมแบบคอนจูเกต [ 18 ] ปฏิกิริยาการเชื่อมต่อ คาร์บอนิลเลชันและฮาโลเจนเนชัน
การศึกษาเชิงคำนวณบ่งชี้ว่าไฮโดรเซอร์โคเนชันเกิดขึ้นจากส่วนภายใน[ 19 ] [ 20 ] เมื่อได้รับการบำบัดด้วย Cp ZrClH หนึ่งเทียบเท่า ไดฟีนิลอะเซทิลีนจะให้แอลเคนิลเซอร์โคเนียมที่สอดคล้องกันเป็นส่วนผสมของไอโซเมอร์ซิสและทรานส์เมื่อใช้ไฮไดรด์สองเทียบเท่า ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะเป็นส่วนผสมของเอริโทรและทรีโอเซอร์โคโนแอลเคน:
ในปี พ.ศ. 2517 Hart และ Schwartz รายงานว่าสารตัวกลางออร์กาโนเซอร์โคเนียมทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไฟล์เช่นกรดไฮโดรคลอริกโบรมีนและกรดคลอไรด์เพื่อให้ได้แอลเคน โบรโมแอลเคนและคีโตน ที่สอดคล้องกัน : [ 21 ]
สารประกอบ ออร์กาโนโบรอนและออร์กาโนอะลูมิเนียมที่เกี่ยวข้องนั้นเป็นที่รู้จักกันอยู่แล้ว แต่สารเหล่านี้ไวต่ออากาศและ/หรือติดไฟได้ง่ายในขณะที่สารประกอบออร์กาโนเซอร์โคเนียมไม่เป็นเช่นนั้น
ขอบเขต
ในการศึกษาหนึ่งการเลือกตำแหน่ง ปกติ ของการไฮโดรเซอร์โคเนชันของอัลไคน์จะกลับกันเมื่อเติมซิงค์คลอไรด์ : [ 22 ] [ 23 ]
ตัวอย่างหนึ่งของ ไฮโดรเซอร์โคเนชัน - คาร์บอนิลเลชัน - คัปปลิ้ง แบบหม้อเดียวแสดงไว้ด้านล่าง: [ 24 ] [ 25 ]
ในกรณีของ แอลลิลแอลกอฮอล์บางชนิดหมู่แอลกอฮอล์จะถูกแทนที่ด้วยคาร์บอนนิวคลีโอฟิลิก ทำให้เกิด วงแหวน ไซโคลโพรเพน: [ 26 ]การเลือกสรรของไฮโดรเซอร์โคเนชันของแอลไคน์ได้รับการศึกษาอย่างละเอียด[ 27 ] [ 28 ]โดยทั่วไป การเติม Zr–H จะเกิดขึ้นผ่าน การเติม แบบซินอัตราการเติมไปยังพันธะคาร์บอน-คาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวคือ แอลไคน์ปลาย > แอลคีนปลาย ≈ แอลไคน์ภายใน > แอลคีนที่มีหมู่แทนที่สองหมู่[ 29 ] คอมเพล็กซ์ อะซิลสามารถสร้างขึ้นได้โดยการแทรกCOเข้าไปในพันธะ C–Zr ที่เกิดจากไฮโดรเซอร์โคเนชัน[ 30 ]เมื่อแอลคีนแทรกเข้าไปในพันธะไฮไดรด์ของเซอร์โคเนียม แอลคิลของเซอร์โคเนียมที่เกิดขึ้นจะเกิดการจัดเรียงตัวใหม่เป็นแอลคิลปลายได้ง่าย ดังนั้นจึงสามารถสังเคราะห์สารประกอบอะซิลปลายได้ด้วยวิธีนี้เท่านั้น การจัดเรียงตัวใหม่นี้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นผ่านการกำจัด β-ไฮไดรด์ ตามด้วยการแทรกกลับเข้าไปใหม่
อ่านเพิ่มเติม
- Hart, DW; Schwartz, J. (1974). "ไฮโดรเซอร์โคเนชัน การสังเคราะห์สารอินทรีย์ผ่านตัวกลางออร์กาโนเซอร์โคเนียม การสังเคราะห์และการจัดเรียงตัวใหม่ของสารเชิงซ้อนอัลคิลเซอร์โคเนียม(IV) และปฏิกิริยาของสารเชิงซ้อนเหล่านี้กับอิเล็กโทรไฟล์" J. Am. Chem. Soc. 96 (26): 8115– 8116. Bibcode : 1974JAChS..96.8115H . doi : 10.1021/ja00833a048 .
- Schwartz, J.; Labinger, JA (2003). "ไฮโดรเซอร์โคเนชัน: สารรีเอเจนต์โลหะทรานซิชันใหม่สำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์" Angew. Chem. Int. Ed. 15 (6): 330– 340. doi : 10.1002/anie.197603331 .
- Hart, Donald W.; Blackburn, Thomas F.; Schwartz, Jeffrey (1975). "Hydrozirconation. III. Stereospecific and regioselective functionalization of alkylacetylenes via vinylzirconium(IV) intermediates". J. Am. Chem. Soc. 97 (3): 679– 680. Bibcode : 1975JAChS..97..679H . doi : 10.1021/ja00836a056 .
ลิงก์ภายนอก
- ตัวอย่างการสังเคราะห์สารอินทรีย์ที่เว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัต

