Transmetallaatio

Transmetallaatio on kemiallinen reaktio, jossa organometalliyhdiste luovuttaa orgaanisen alkyyli- tai aryyliryhmänsä toiselle metallille tai metalliyhdisteelle muodostaen uuden organometalliyhdisteen. Transmetalaatio on yksi käytetyimpiä tapoja valmistaa organometalliyhdisteitä ja tyypillisesti orgaanisen ryhmän luovuttava yhdiste on joko elohopean, litiumin, magnesiumin tai sinkin organometalliyhdiste.

Transmetallaatioreaktioiden tyyppejä
Kaikki transmetallaatioreaktiot ovat tasapainoreaktioita ja tasapainoasemassa käytetään usein hyväksi joko metallien eri elektropositiivisuutta, asemaa sähkömotorisessa sarjassa tai liukoisuutta reaktiossa käytettävään liuottimeen.

Transmetallaatioreaktio voi tapahtua organometalliyhdisteen ja metallin välillä, jolloin orgaaniset ryhmät siirtyvät toiselle metallille samalla, kun alkuperäisen organometalliyhdisteen metalli pelkistyy metalliksi. Tämä reaktio tapahtuu silloin, kun orgaaniset ryhmät vastaanottava metalli on alempana metallien sähkömotorisessa sarjassa kuin lähtöaineena toimivan organometalliyhdisteen metalliatomi. Yleensä lähtöaineena on organoelohopeayhdiste. Reaktiota ajaa eteenpäin myös usein suotuisa muutos reaktioentalpiassa.
MR + M' → M + M'R

Toinen transmetallaation tyyppi on metallihalogenidin tai pseudohalogenidin reaktio organometalliyhdisteen kanssa ja tätä reaktiota kutsutaan toisinaan myös metateesiksi. Reaktio tapahtuu mikäli alkuperäisen organometalliyhdisteen metalliatomi on elektropositiivisempi kuin toisen lähtöaineen metalli. Tätä reaktiota käytetään useiden organometalliyhdisteiden valmistukseen erityisesti silloin kuin muodostuva yhdiste on siirtymämetallin organometalliyhdiste. Lähtöaine on tyypillisesti Grignardin reagenssi, organoalumiini-, organosinkki- tai organolitiumyhdiste. Mikäli orgaanisen ryhmän vastaanottavaan metalliin on sitoutunut elektrofiilinen ligandi voi sivureaktiona tapahtua orgaanisen ryhmän liittymistä tähän reagenssiin.
MR + M'X → MX + M'R

Kolmas transmetallaatioreaktio on harvemmin käytetty ja siinä kaksi organometallireagenssia vaihtaa ligandeja keskenään. Reaktiota kutsutaan myös metallinvaihtoreaktioksi. Reaktio on käyttökelpoinen vain silloin, kun sen tasapainoasema on selvästi tuotteiden puolella. Tyypillisimmin reaktiota käytetään vinyyli- tai allyylilitiumyhdisteiden valmistukseen organolitiumyhdisteistä ja organotinayhdisteistä. Tasapainoa tuotteiden puolelle siirtää se, että muodostuva organotinayhdiste on usein liukenematon reaktiossa käytettäviin liuottimiin ja saostuu liuoksesta.
MR + M'R' → MR' + M'R

Lähteet

Orgaaniset reaktiot