威尔金森催化剂 – rhcl(pph3)2, 14694-95-2

Wilkinson 催化剂或 RhCl(PPh3)2 是一种非常活跃的均相催化剂,用于有机合成,特别是氢化反应。它由带有膦配体的铑络合物组成。

国际纯粹和应用化学联合会名称 三氯三(三苯基膦)铑(I)
分子式 C54H45ClP3Rh
CAS 号 14694-95-2
同义词 三苯膦氯化铑络合物、威尔金森催化剂、RhCl(PPh3)3、三苯膦氯化铑(I)络合物、三苯膦氯化铑、三苯膦氯化铑
乙酰胆碱 InChI=1S/2C18H15P.2ClH.Rh/c21-4-10-16(11-5-1)19(17-12-6-2-7-13-17)18-14-8-3-9- 15-18;;;/h21-15H;2*1H;/q;;;;+3/p-3
威尔金森催化剂摩尔质量

Wilkinson 催化剂,也称为 RhCl(PPh3)2,摩尔质量为 925.08 g/mol。该值源自络合物组成元素的原子质量之和,包括铑、氯、碳、氢和磷。威尔金森催化剂的摩尔质量是确定特定反应所需催化剂量的重要参数。

威尔金森催化剂的沸点

威尔金森催化剂通常用作均相催化剂,因此没有明确的沸点。然而,其分解温度约为180°C。在较高温度下,威尔金森催化剂可能分解并失去催化活性。

威尔金森催化剂熔点

Wilkinson催化剂,也称为RhCl(PPh3)3,熔点约为207-209°C。根据催化剂的纯度和测量方法,该值可能略有不同。

威尔金森催化剂密度g/ml

威尔金森催化剂的密度约为 1.4 g/mL。该值也会根据催化剂的纯度和测量方法而变化。

威尔金森催化剂分子量

Wilkinson催化剂,也称为RhCl(PPh3)3,分子量为925.08 g/mol。该值是通过添加构成络合物的原子的原子量来计算的。分子量对于确定涉及催化剂的反应的化学计量很重要。

威尔金森催化剂的结构

Wilkinson 催化剂或 RhCl(PPh3)3 的结构由与三个三苯基膦配体 (PPh3) 配位的铑原子和氯离子 (Cl-) 组成。该配合物具有方形平面几何形状,铑原子位于中心,四个配体排列在其周围的平面上。 PPh3 配体对于稳定配合物并促进其在有机合成中的反应活性非常重要。

威尔金森催化剂公式

威尔金森催化剂的分子式为RhCl(PPh3)3。该式表示配合物的化学计量,表明配合物中有1个铑原子、1个氯离子和3个三苯基膦配体。该公式对于确定特定反应所需的催化剂量以及计算产物的理论产率非常重要。

外貌 深红色结晶固体
比重 1.4克/毫升
颜色 深红
无味
摩尔质量 925.08 克/摩尔
密度 1.4克/毫升
融合点 207-209℃
沸点 在 ~180°C 时分解
闪点 不适用
水中溶解度 不溶性
溶解度 溶于苯、甲苯、氯仿等有机溶剂
蒸汽压力 不适用
蒸气密度 不适用
酸度 不适用
酸碱度 不适用

注:此表中提供的值是近似值,可能会根据信息来源的不同而有所不同。

威尔金森催化剂的安全和危险

使用威尔金森催化剂时,采取适当的安全预防措施以避免潜在危险非常重要。该复合物不被认为具有剧毒,但仍应小心处理,以避免意外摄入或吸入。处理催化剂时应避免接触眼睛或皮肤,并佩戴适当的防护设备,例如手套和安全眼镜。此外,威尔金森催化剂应储存在阴凉、干燥、通风良好的区域,远离热源或火焰。未使用的催化剂的处理应按照当地法规进行。

危险符号 未分配
安全说明 S22:不要吸入粉尘/烟雾/气体/烟雾/蒸气/气溶胶。 S24/25:避免接触皮肤和眼睛。 S36/37/39:穿戴适当的防护服、手套和眼部/面部防护装置。
联合国识别号 不适用
海关编码 28500090
危险等级 不适用
包装组别 不适用
毒性 低毒;不被视为剧毒,但仍应小心处理,以避免意外摄入或吸入

威尔金森催化剂合成方法

合成威尔金森催化剂的常用方法包括在回流乙醇中用过量的三苯基膦处理水合氯化铑(III)。该方法可以按如下方式进行:

首先,将水合氯化铑(III)溶解在乙醇中形成溶液。然后向溶液中添加过量的三苯基膦并将混合物回流数小时。监测溶液中催化剂的形成,可以通过颜色从黄色到红色的变化来识别催化剂。

在合成过程中,三苯基膦既充当配体又充当还原剂。三当量的三苯基膦与铑原子配位形成稳定的络合物,而第四当量的三苯基膦将铑(III)还原为铑(I)。结果,反应的最终产物是 RhCl(PPh3)3,其中三个三苯基膦配体连接到铑中心。

完成威尔金森催化剂的合成后,可以通过过滤反应混合物并用乙醇和乙醚洗涤来分离催化剂。然后将获得的固体在真空下干燥。必须小心处理催化剂,以避免暴露在空气和湿气中,这会损害其纯度和活性。

总体而言,该方法为大规模合成威尔金森催化剂提供了一种相对简单有效的方法。

威尔金森催化剂的用途

威尔金森催化剂在有机合成中具有广泛的应用。

  • 广泛用于促进烯烃、炔烃等不饱和有机化合物的加氢。
  • 该催化剂在加氢甲酰化(将烯烃转化为直链醇的过程)中至关重要。
  • 威尔金森催化剂广泛应用于医药、农用化学品和高分子材料的合成。
  • 它可以促进各种反应,包括CC和CO键的形成,从而导致复杂有机分子的合成。
  • 该催化剂常与其他催化剂结合使用,以达到特定的反应结果。

使用威尔金森催化剂可以实现更高效、更可持续的化学过程。这可以减少废物产生和能源消耗,促进可持续化学实践。

问题:

威尔金森催化剂杂化

Wilkinson 催化剂 (RhCl(PPh3)3) 的杂化涉及中心铑原子进行杂化,与其周围原子形成化学键。

威尔金森催化剂中的铑原子具有 d8 电子构型,这意味着它有 8 个可用于化学键合的价电子。在三个三苯基膦 (PPh3) 配体和一个氯化物 (Cl) 配体存在下,铑原子形成具有扭曲的平面方形几何形状的络合物。

Wilkinson催化剂中铑原子的杂化是sp3d2杂化。这意味着铑原子使用5个原子轨道,包括1个4s轨道、3个4p轨道和1个4d轨道,形成5个sp3d2杂化轨道。

在威尔金森催化剂中,中心铑原子进行 sp3d2 杂化,产生五个杂化轨道。这些杂化轨道之一与氯配体形成西格玛键,而其余四个杂化轨道与三个三苯基膦配体形成西格玛键。铑原子的两个 4d 轨道与配体形成 pi 键,从而完成配位球。

总体而言,Wilkinson 催化剂中铑原子的 sp3d2 杂化可以与其周围的配体形成牢固的化学键合,这对于其在各种有机反应中作为均相催化剂的有效性至关重要。

威尔金森催化剂的选择性

威尔金森催化剂是一种高选择性催化剂,常用于有机合成中以达到特定的反应结果。该催化剂由于其独特的电子和空间特性而表现出高选择性,使其能够区分不同类型的反应物和中间体。

例如,在氢化反应中,威尔金森催化剂在其他官能团(例如 C=O 和 C≡C 键)存在下对 C=C 键的还原表现出高选择性。 。这种选择性源于铱离子的电子特性,使其能够优先与 C=C 键相互作用并促进其还原。

类似地,在加氢甲酰化反应中,威尔金森催化剂表现出对形成直链醛而不是支链或环状醛的选择性。这种选择性源于配体的空间特性,这有助于控制反应过程中反应物和中间体的方向。

威尔金森催化剂公式

威尔金森催化剂的分子式为RhCl(PPh3)3,代表铑原子(Rh)、氯离子(Cl)和三个三苯基膦配体(PPh3)之间形成的络合物。

在威尔金森催化剂中,铑原子主动表现出+1氧化态,并与氯离子和三个三苯基膦配体形成配位键。氯离子和三苯基膦配体充当电子供体,并通过与铑原子相互作用来主动稳定络合物。

三苯基膦配体由连接到中心磷原子的三个苯环组成,该中心磷原子与铑原子键合。这些配体在稳定配合物并影响其在各种有机反应中的反应性方面发挥着至关重要的作用。

Wilkinson 催化剂的总体式 RhCl(PPh3)3 表明了配合物的化学计量以及所涉及的配体和中心金属原子的性质。

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