Titanorganiske forbindelser

Organotitanforbindelser  er forbindelser, hvor titanatomet er forbundet direkte med carbonatomet af organiske funktionelle grupper.

Bygning

Organotitanforbindelser omfatter homo- og heteroligandkomplekser, hvor titanatomet har en formel oxidationstilstand fra +2 til +4. Strukturen af ​​sådanne forbindelser afhænger af titaniums oxidationstilstand. Så hvis Ti(IV)-organiske forbindelser er monomere, så er Ti(III)-forbindelser oftest forbundet med brogrupper, for eksempel Ti(μ-R) nTi . Lidt er kendt om Ti(II) organiske forbindelser.

Som regel har molekylerne af organotitanforbindelser en tetraedrisk eller oktaedrisk struktur; forbindelser med en anden molekylær struktur er sjældne.

De mest undersøgte organotitaniumforbindelser er:

• cyclopentadienylkomplekser af titan, hvor titanatomets binding med liganden (Cp) tilhører π-typen, f.eks. [Ti(L) n (π-Cp) 2 ] (n = 1, 2), [Ti(L) n (π-Cp)] (n = 3, 4), hvor L er en alken-, organophosphor-, acyl- eller carbonylgruppe
• titankomplekser, hvor liganden er bundet til det centrale atom med en σ-binding ([Ti(σ-R) 4-n (σ-R) nL ]), n = 1, 2, hvor X er en acylgruppe , L er elektrondonerende ligander
• blandede komplekser med π- og σ-bindinger ([Ti(σ-R) 2 (π-R) 2 ], [Ti(σ-R)(π-R)L]).

Fysiske og kemiske egenskaber

En række organotitanforbindelser er meget reaktive. Især nogle af dem er i stand til at reagere med inerte organiske opløsningsmidler. Stabiliteten af ​​organotitanforbindelser kan øges ved at indføre chelaterende ligander eller ligander på grund af den store størrelse af deres molekyler, hvilket fuldstændig afskærmer det centrale titaniumatom. Mange komplekser oxideres let i luft.

Ligander i molekylerne af titaniumkomplekser kan let erstattes af acylgrupper. σ-R-ligander udskiftes selv ved stuetemperatur, substitution af π-R-ligander kræver opvarmning af reagenserne. I dette tilfælde forløber substitutionsreaktionen i nærvær af halogener, vand eller alkoholer ifølge den heterolytiske mekanisme. Organotitanforbindelser indgår også i ligandmodifikationsreaktioner, f.eks. indførelsen af ​​molekyler af visse stoffer (CO, CO 2 , SO 2 , NO, N 2 ) gennem Ti-C-bindingen.

Indhentning og anvendelse

Den mest almindelige metode til syntese af organotitanforbindelser er vekselvirkningen af ​​vandfri titansalte med lithium- , natrium- , magnesium- , zink- eller organoaluminiumforbindelser i et vandfrit medium.

Titaniumheteroligandkomplekser indeholdende methyl-, aryl- eller cyclopentadienylligander sammen med halogenatomer og alkoxygrupper anvendes i vid udstrækning. De bruges som en komponent i Ziegler-Natta katalytiske system i polymerisationen af ​​vinylmonomerer, som flammeregulatorer, for at opnå metal- og metaloxidbelægninger.

Litteratur

• Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1995. - T. 4. - 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .