กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 1 นาที

การลดลงที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริก

ในวิชาเคมีการรีดักชันที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริกเกิดขึ้นเมื่อโลหะที่ถูกออกซิไดซ์ แสดงพฤติกรรมและ คุณสมบัติ การรีดิวซ์ ที่คล้ายคลึง กับโลหะในรูปที่ลดลงกว่า...

การลดลงที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริก

ในวิชาเคมีการรีดักชันที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริกเกิดขึ้นเมื่อโลหะที่ถูกออกซิไดซ์ แสดงพฤติกรรมและ คุณสมบัติ การรีดิวซ์ ที่คล้ายคลึง กับโลหะในรูปที่ลดลงกว่า ปรากฏการณ์นี้เกิดจากลิแกนด์ ที่อยู่รอบข้างซึ่งเกิดเป็นสารเชิงซ้อนกับโลหะ และเป็นลิแกนด์เหล่านี้เองที่เข้ามามีส่วนร่วมในปฏิกิริยารีดักชันแทนที่จะเป็นโลหะ เนื่องจากความไม่เสถียรทางอิเล็กตรอนจากการอยู่ห่างจากโลหะอย่างมาก การรีดักชันที่เกิดจากการ เหนี่ยว นำทางสเตอริกมักเกี่ยวข้องกับโลหะที่พบในอนุกรมแลนทาไนด์และแอกทินอยด์

พื้นหลัง

แลนทานัมไดวาเลนต์เป็นสารประกอบที่มีฤทธิ์รีดิวซ์สูงมาก (สามารถรีดิวซ์ไอออนบวกของโลหะอัลคาไลได้) ในบรรดาแลนทานัมไดวาเลนต์เหล่านี้ ซามาเรียม(II ) ไอโอไดด์ SmI₂ เป็นตัวรีดิวซ์ที่ใช้กันทั่วไปในงานสังเคราะห์หลากหลายประเภท เนื่องจากแลนทานัมไดวาเลนต์อื่นๆ นั้นไม่เสถียร นอกจากนี้ยังมีการศึกษาและใช้สารประกอบเชิงซ้อนของSm (II) ในงานที่คล้ายกันด้วย อย่างไรก็ตาม แม้ว่าสารประกอบเชิงซ้อนและสารประกอบของ Sm(II) จะประสบความสำเร็จอย่างมากเมื่อใช้ร่วมกับสารตั้งต้นหลายชนิด แต่ก็มีบางกรณีที่เคมีของวัสดุบางชนิดไม่สามารถทำได้เนื่องจากปฏิกิริยาที่ไม่สะอาด ซึ่งผลิตภัณฑ์ไม่สามารถแยกออกจากส่วนผสมของปฏิกิริยาได้ง่ายเมื่อใช้สารประกอบ Sm(II) ในการรีดิวซ์ที่ต้องการ ในกรณีเหล่านี้ การปรับขนาดของโลหะ (ซึ่งทำได้ง่ายและทั่วไปสำหรับสารประกอบแลนทานัมไตรวาเลนต์) อาจช่วยปรับแต่งลักษณะของปฏิกิริยาเฉพาะ ซึ่งควรจะให้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการและสะอาด ข้อเสียประการหนึ่งของแนวคิดนี้คือ Sm(II) มีเสถียรภาพเป็นพิเศษเมื่อเทียบกับแลนทานอยด์สองวาเลนต์อื่นๆ ซึ่งโลหะอื่นๆ ในอนุกรมนี้มักจะอยู่ในสถานะสามวาเลนต์ได้อย่างอิสระ การค้นพบและการประยุกต์ใช้การลดที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริกทำให้คุณสมบัติการลดและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์นี้สามารถนำไปใช้กับโลหะแลนทานอยด์ทั้งหมดได้ ในขณะที่ยังคงอยู่ในสถานะสามวาเลนต์ที่มีเสถียรภาพมากกว่า เมื่อ Sm(III) เกิดเป็นสารเชิงซ้อนกับC5ฉัน5( เพนทาเมทิลไซโคลเพนทาไดอีน ) เพื่อให้ได้สารประกอบ(C5ฉัน5)3Smซึ่งเป็นสารประกอบไตรวาเลนต์นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีปฏิกิริยาการลดเช่นเดียวกับอนุพันธ์ Sm(II) [ 1 ]

การลดSm +2เทียบกับ Sm +3

ปฏิกิริยาด้านบนคืออนุพันธ์ของ Sm(III) และปฏิกิริยาด้านล่างเกี่ยวข้องกับอนุพันธ์ของ Sm(II) สังเกตว่าสถานะออกซิเดชันของโลหะในปฏิกิริยาด้านบนไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่สถานะออกซิเดชันเปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยาด้านล่าง หากโลหะมีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการรีดักชัน สถานะออกซิเดชันควรเปลี่ยนแปลง (+3 เป็น +4) แต่สำหรับสารประกอบไตรวาเลนต์นั้นไม่เป็นเช่นนั้น ดังนั้นลิแกนด์เองจึงต้องมีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการรีดักชันผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน ต่อไปนี้ :

ซี5ฉัน5→ e + 1/2 (C5ฉัน5)2

แต่การรีดักชันที่เกิดจากลิแกนด์นั้นไม่ใช่เรื่องใหม่และเป็นที่ทราบกันดีว่าเกิดขึ้นกับสารประกอบแลนทานอยด์หลายชนิด อย่างไรก็ตามต้องพิจารณาปัจจัยทางสเตอริกด้วยในปฏิกิริยาของสารประกอบ Sm(III) เนื่องจากโครงสร้างที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะไม่มีฤทธิ์ในการรีดักชัน เป็นเวลาหลายปีที่คิดว่า (C₅Me₅ ) ₃Smไม่ใช่สารประกอบที่เป็นไปได้เนื่องจากความเครียดมหาศาลของมุมกรวยที่มากกว่า 120 องศา อย่างไรก็ตาม สารประกอบนี้เกิดขึ้นจากสารประกอบ Sm(II) และโครงสร้างเอกซ์เรย์ของสารประกอบ Sm(II) แสดงให้เห็นว่ามีพื้นที่เพียงพอสำหรับจุดที่สาม นอกจากนี้ โครงสร้างเอกซ์เรย์ของ (C₅Me₅ ) ₃Sm แสดงให้เห็นว่า C₅Me₅ อยู่ ห่างจากโลหะมากกว่าที่คาดการณ์และคาดหวังไว้ตาม ปกติ 0.1 อังสตรอม ระยะทางที่เพิ่มขึ้นนี้ซึ่งถูกบังคับโดยส เตริกทำให้ลิแกนด์มีเสถียรภาพทางอิเล็กตรอนน้อยลง และอาจเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันของลิแกนด์ที่สังเกตได้แทนที่จะเป็นโลหะ[ 1 ]

Sm เป็นโลหะทั่วไปที่ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดเนื่องจากมีความเสถียรเป็นพิเศษในสถานะวาเลนซ์สองและสาม ด้วยการค้นพบการลดที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริก ทำให้โลหะแลนทานัมอื่นๆ สามารถศึกษาได้ในสถานะวาเลนซ์สามที่เสถียรกว่า ซึ่งจะช่วยให้สามารถควบคุมปฏิกิริยาการลดได้มากขึ้นโดยการปรับแต่งปฏิกิริยาตามขนาดและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของโลหะ

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sterically_induced_reduction&oldid=1092830832 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การลดลงที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริก

ในวิชาเคมีการรีดักชันที่เกิดจากการเหนี่ยวนำทางสเตอริกเกิดขึ้นเมื่อโลหะที่ถูกออกซิไดซ์ แสดงพฤติกรรมและ คุณสมบัติ การรีดิวซ์ ที่คล้ายคลึง กับโลหะในรูปที่ลดลงกว่า...

พื้นหลัง

แลนทานัมไดวาเลนต์เป็นสารประกอบที่มีฤทธิ์รีดิวซ์สูงมาก (สามารถรีดิวซ์ไอออนบวกของโลหะอัลคาไลได้) ในบรรดาแลนทานัมไดวาเลนต์เหล่านี้ ซามาเรียม(II ) ไอโอไดด์ SmI₂ เป็นตัว รีดิวซ์ ที่ใช้กันทั่วไปในงานสังเคราะห์หลากหลายประเภท เนื่องจากแลนทานัมไดวาเลนต์อื่นๆ...