Карбонилација

Во хемијата, карбонилацијата се однесува на реакции кои внесуваат јаглерод моноксид (CO) во органски и неоргански супстрати. Јаглерод моноксидот е изобилно достапен и практично реактивен, па затоа е широко користен како реактант во индустриската хемија. Терминот карбонилација се однесува и на оксидација на протеинските странични синџири .
1 Органска хемија
Неколку индустриски корисни органски хемикалии се подготвуваат со карбонилации, кои можат да бидат високо селективни реакции. Карбонилациите произведуваат органски карбонили, т.е. соединенија кои содржат функционална група како што се алдехиди ( ), карбоксилни киселини ( ) и естри ( ). Карбонилациите се основа на многу видови реакции, вклучувајќи ги и реакциите на хидроформилација и Репе реакции. Овие реакции бараат метални катализатори, кои го врзуваат и активираат CO. Овие процеси вклучуваат ацилни комплекси на преодни метали како посредници. Голем дел од оваа тема била развиена од Волтер Репе .
1.1 Хидроформилација
Хидроформилацијата повлекува додавање на јаглерод моноксид и водород во незаситени органски соединенија, обично со алкени . Вообичаените производи се алдехиди со следната формула:
:<math>\ce{R}{\color{red}\ce{C\ce{H}{\color{red}\ce{O \longrightarrow \ce{RH} + {\color{red}\ce{CO</math>
Неколку катализатори се многу активни или имаат широк опсег.
1.3 Оцетна киселина и оцетна анхидрид
Големи примени на карбонилација се процесите на оцетна киселина на Монсанто и Катива, кои го претвораат метанолот во оцетна киселина . Во друг голем индустриски процес, оцетниот анхидрид се подготвува со поврзана карбонилација на метил ацетат .
1.4 Оксидативна карбонилација
Диметил карбонат и диметил оксалат се произведуваат индустриски со користење на јаглерод моноксид и оксиданс, всушност како извор на .:<math>\ce{RCH=CH2 + H2O} + {\color{red}\ce{CO \longrightarrow \ce{RCH2CH2}{\color{red}\ce{CO\ce{OH}</math>
Во индустриската синтеза на ибупрофен, бензил алкохол се претвора во соодветната арилацетна киселина преку Pd-катализирана карбонилација::<math>\ce{C2H4} + {\color{red}\ce{CO + \ce{MeOH -> CH3CH2}{\color{red}\ce{CO\ce{OMe}</math>
Процесот е катализиран од Хермановиот катализатор , . Под слични услови, други Pd-дифосфини катализираат формирање на поликетони .
1.6 Други реакции
Реакцијата Кох е посебен случај на реакција на хидрокарбоксилација која не се потпира на метални катализатори. Наместо тоа, процесот се катализира од силни киселини како што е сулфурна киселина или комбинација на фосфорна киселина и бор трифлуорид . Реакцијата е помалку применлива за едноставниот алкен. Индустриската синтеза на гликолна киселина се постигнува на овој начин::<math>\ce{Me2C=CH2 + H2O} + {\color{red}\ce{CO \longrightarrow \ce{Me3C}{\color{red}\ce{CO\ce{OH}</math>
Алкил, бензил, винил, арил и алил халиди исто така може да се карбонилизираат во присуство на јаглерод моноксид и соодветни катализатори како што се прашоци од манган, железо или никел .
2 Карбонилација во неорганската хемија
Метални карбонили, соединенија со формулата (M = метал; L = други лиганди ) се подготвуваат со карбонилирање на преодните метали. Железото и никелот во прав реагираат директно со CO за да дадат и , соодветно. Повеќето други метали помалку директно формираат карбонили, како на пример од нивните оксиди или халиди. Металните карбонили се широко користени како катализатори во процесите на хидроформилација и Репе кои ги дискутиравме погоре. Неорганските соединенија кои содржат CO лиганди, исто така, можат да подлежат на декарбонилација, често преку фотохемиска реакција .
3 Наводи