威尔金森的催化剂

米拉Senthilingam

本周,西蒙棉花带给我们一些催化化学…

西蒙棉花

在1960年代,我花了六年在帝国理工学院化学系。没有短缺的化学家最上层抽屉;为首的三个部门理查德酒吧,德里克。巴顿和杰弗里·威尔金森;巴顿和威尔金森赢得诺贝尔奖和酒吧应该做的。

最合适的形容词,我将适用于杰弗里·威尔金森是动态的。从Todmorden约克郡人,他就读于帝国。后来他在麻省理工学院工作,那么哈佛,他提出了二茂铁的三明治结构,然后返回帝国。工作在“三明治”的化合物二茂铁他和e·o·费舍尔在1973年被授予诺贝尔化学奖。在帝国,他把大部分现代有机金属化学的基础。在1960年代早期,他开始看叔膦类化合物的复合物的金属、铂钌、铑等。

约瑟夫Chatt,另一位伟大的英国无机化学家,已经研究了乙醇三氯化铑的解决方案及其之间的反应trialkylphosphines。Trialkylphosphines磷原子连着三烷基链。当三氯化铑结合叔膦类化合物如三甲基三乙基膦,三的反应给了八面体铑配合物,氯配体由三个磷化氢的加入。

这些trialkylphosphines非常气敏而不是简单的化学物质。观察三苯基膦air-stable,更容易处理,威尔金森问他的研究生,弗雷德•贾丁与三氯化铑反应。他第一次尝试,弗雷德淡棕色化合物,类似于化合物Chatt集团已经做出,与三氯化铑原子的中心和三个膦配体。

然而当他试图重复这,他得到了勃艮第红色晶体。弗雷德做了一个完全不同的化合物,现在被称为威尔金森的催化剂。复杂的正方形平面结构,只有一个氯配体和三膦类化合物氧化态和铑现在起义,而不是因为它是出场八面体化合物。巧合的是,几乎在同一时间,准备大学学院,伦敦,在实验室的马丁•班尼特恰巧前威尔金森的学生。

这种化合物的历史性的重要性在于它是第一个齐次加氢催化剂被发现,和一个非常有效的一个,比现有的催化剂和操作在25°C在正常大气压力。在威尔金森催化剂,铑16-electron配置。当溶解在溶剂benzene-ethanol、磷化氢的配体可以被一个溶剂分子所取代。氢气的氛围下,产生复杂的氢分子,打破了高度差的债券,形成five-coordinate复杂和两个氢化物协调铑原子。

这仍然是一个16-electron物种和也有一个协调空位,所以它也可以容纳一个烯烃分子,形成six-coordinate 18-electron复杂。接下来,有重排的烯烃插入一个rhodium-hydrogen债券来形成一个烷基复杂。随后迅速转移的其他烷基氢。所以烯烃已经获得了两个氢原子,成为烷烃,立即消除。铑复杂又回来了,又开始这样催化循环就可以开始。

这是许多这样的先驱过渡金属催化剂,其中一些具有重要的工业应用。其中一个复合体,具有手性膦类化合物,是由威廉·S·诺里斯在孟山都和启用高收益的不对称氢化。这促进了药物的合成左旋多巴,一个重要的治疗患有帕金森氏症和诺尔斯分享了2001年诺贝尔化学奖的突破。

威尔金森与这一发现并没有休息,不思进取,但开发其他催化剂,铑和钌。本研究在催化只有一小部分在无机化学的伟大的发现,他在他有生之年。

我看到相当多的杰夫,我在做我的博士。在一个难忘的场合我指示只在周末与硫醇。他不是我的上司,但部门负责人签署我的微量分析形式。我走进他的办公室,散落着化学期刊。请给我要求他的签名,Geoff总是问这是一个新的化合物。这并非因为他是某种集邮者,他巨大的科学好奇心。

杰弗里·威尔金森先生——他于1976年被封为爵士,几个伟大的发现,任何本来凡人的职业生涯的亮点。值得记住的是,尽管他的发现是源于他的伟大的化学知识,他们是由好奇心引发的。作用于一种预感,他会想到一个有趣的反应尝试,或复合。大部分时间他是对的,他发现有重大应用。杰夫是一个体现“蓝天”的人的想法。杰夫会说,你不要让伟大的发现。

米拉Senthilingam

伯明翰大学的Simon棉花,加快与威尔金森催化剂。下周,我们进入新的领域…

海伦尺度

1891年在塔斯马尼亚岛的海滩上一个叫路易斯·史密斯爬进一条死了的鲸鱼。毫无疑问,他摸索着通过海绵内部窒息腐烂的气体,他希望能找到自己的财富。

米拉Senthilingam

发现财富可以通过加入海伦量表,调查龙涎香。在那之前,谢谢你的倾听,我米拉Senthilingam。