Vés al contingut

Enllaç C-Co

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure

Els compostos d'organocobalt (o compostos orgànics del cobalt) són compostos químics que contenen un enllaç químic entre carboni (C) i cobalt (Co) (enllaç C-Co). La química de l'organocobalt és la ciència corresponent que explora les propietats, l'estructura i la reactivitat d'aquests compostos.

Els compostos d'organocobalt estan implicats en diverses reaccions orgàniques i la important biomolècula vitamina B₁₂ té un enllaç cobalt-carboni. Molts compostos d'organocobalt presenten propietats catalítiques útils; l'exemple preeminent és l'octacarbonil de dicobalt.[1]

Complexos alquil

[modifica]

Els més fonamentals són els complexos de cobalt amb només lligands alquils. Alguns exemples inclouen Co(4-norbornil)₄ i el seu catió.[2]

L'alquilcobalt està representat per la vitamina B₁₂ i els enzims relacionats. En la metilcobalamina, el lligand és un grup metil, que és electròfil; a la vitamina B₁₂, el lligand alquil és un grup adenosil. Relacionats amb la vitamina B₁₂ hi ha les porfirines de cobalt, els dimetilglioximats i els complexos relacionats de lligands de base de Schiff. Aquests compostos sintètics també formen derivats alquils que pateixen diverses reaccions que recorden els processos biològics. El dèbil enllaç Co(III)-C dels anàlegs de la vitamina B₁₂ es pot explotar en un tipus de polimerització per radicals mediada per cobalt d'èsters acrílics i vinílics (per exemple, acetat de vinil), àcid acrílic i acrilonitril.[4]

Complexos carbonil

[modifica]

L'octacarbonil de dicobalt reacciona amb hidrogen i alquens per donar aldehids. Aquesta reacció és la base de la hidroformilació, la formació d'aldehids a partir d'un alquè, CO i hidrogen. Un intermedi clau és l'hidrur de tetracarbonilcobalt (HCo(CO)₄). El procés original de Ruhrchemie que produeix propanal a partir d'ètè i gas de síntesi utilitzant octacarbonil de dicobalt ha estat desplaçat per catalitzadors basats en rodi. Els processos que impliquen cobalt els practiquen BASF, EXXON i Shell principalment per a la producció d'alcohols C7-C14 utilitzats per a la producció de tensioactius.[5]

En les hidrocarboxilacions, l'hidrogen es substitueix per aigua o un alcohol i el producte de reacció és un àcid carboxílic o un èster. Un exemple d'aquest tipus de reacció és la conversió de butadiè en àcid adípic. Els catalitzadors de cobalt (juntament amb el ferro) són rellevants en el procés Fischer-Tropsch en què se suposa que es formen intermedis d'organocobalt.

Alquins derivats de Co₂(CO)₈

[modifica]

L'octacarbonil de dicobalt també reacciona amb alquins per donar «tetraedrans» de fórmula Co₂(CO)₆(C₂R₂). Com que els centres carbonil de cobalt es poden eliminar més tard, funciona com a grup protector per a l'alquí. En la reacció de Nicholas també es protegeix un grup alquí i alhora s'activa la posició de carboni alfa per a la substitució nucleòfila.

Reaccions de ciclització

[modifica]

Els compostos de cobalt reaccionen amb dialquins i diens amb intermedis cíclics en la ciclometal·lació. Altres alquens, alquins, nitrils o monòxid de carboni es poden inserir a l'enllaç Co-C. Els tipus de reaccions basats en aquest concepte són la reacció de Pauson-Khand (inserció de CO) i la trimerització d'alquins (sobretot amb ciclopentadienilcobalt dicarbonil).

Compostos Cp, al·lil, i alquens

[modifica]

Compostos sandvitx

[modifica]

Els compostos d'organocobalt es coneixen amb lligands alquè, alil, diè i Cp. Un compost sandvitx famós és el cobaltocè, un metal·locè de 19 electrons que s'utilitza com a agent reductor i font de CpCo. Altres compostos sandvitx són CoCp(C₆Me₆) i Co(C₆Me₆)₂, amb 20 i 21 electrons, respectivament. La reducció del clorur de cobalt(II) anhidre amb sodi en presència de ciclooctadiè dona Co(1,5-ciclooctadiè)(ciclooctenil), un reactiu sintèticament versàtil.[8]

CpCo(CO)₂ i derivats

[modifica]

Els compostos semisandvitx són catalitzadors especialment versàtils. Aquests inclouen ciclopentadienilcobalt dicarbonil (CpCo(CO)₂) així com els complexos d'olefines CpCo(C₂H₄)₂ i CpCo(cod). Catalitzen la trimerització d'alquins,[9] que s'ha aplicat a la síntesi d'una varietat d'estructures complexes.[10]

Miscel·lània

[modifica]

Un dels primers exemples de la química de l'organocobalt és la carbonilació de l'azobenzè amb el octacarbonil de dicobalt descrit per Murahashi i Horiie el 1956:[11]

Referències

[modifica]

Bibliografia

[modifica]