水素化
ウィルキンソン触媒を代表とする白金族金属と配位子との錯体を用いた均一系金属触媒が接触水素化に用いられる。特にキラルな配位子を使うことにより、エナンチオ選択的還元の領域でよく用いられている。
金属錯体に水素分子が酸化的付加して生成するジヒドリド錯体、あるいはそこから還元的脱離でヒドリド配位子1つとアニオン性配位子1つが結合して脱離したモノヒドリド錯体が活性種となって進行する反応機構が考えられている。
ウィルキンソン触媒ではジヒドリド錯体にオレフィンが π 配位した後、オレフィンが金属-水素結合に挿入反応してアルキル錯体となり、アルキル配位子がもう一つのヒドリド配位子と還元的脱離して生成物のアルカンとなる。脱離後の触媒には水素分子が酸化的付加することで再びジヒドリド錯体が再生する。
酢酸ルテニウム系の触媒ではモノヒドリド錯体にオレフィンが π 配位した後、オレフィンが金属-水素結合に挿入反応してアルキル錯体となるところまでは同じである。ここで水素分子の酸化的付加が起きてジヒドリド錯体となり、このヒドリド配位子とアルキル配位子が還元的脱離して生成物のアルカンとなり、同時にモノヒドリド錯体が再生する。
ホスフィン-エチレンジアミン-ルテニウム錯体では、カルボニル基はルテニウムには配位せずエチレンジアミンのアミノ基との水素結合により結合しているとされている。ここで H−Ru−N−H・・・O=C がちょうど6員環を形成する形になり、ヒドリド配位子がカルボニル炭素を攻撃して水素化反応が進行する。