Organoskandité sloučeniny

Organoskandité sloučeniny jsou organické sloučeniny, v jejichž molekulách se nachází jeden či více atomů skandia, hlavně sloučeniny, ve kterých je skandium přímo vázáno na uhlík (v molekule je tedy přítomna nejméně jedna vazba C-Sc, C=Sc nebo C≡Sc). Jejich vlastnostmi a využitím se zabývá organoskanditá chemie. Tyto sloučeniny jsou předmětem zájmu především na akademické úrovni, ovšem několik z nich se také využívá v praxi při katalýze, obzvláště u polymerizačních reakcí. Obvyklým prekurzorem organoskanditých sloučenin je chlorid skanditý.

Podobně jako u ostatních kovů 3. skupiny periodické tabulky, jako je například yttrium, jenž vytváří organoyttrité sloučeniny, a lanthanoidů je hlavní oxidační číslo skandia v organokovových sloučeninách +3 (elektronová konfigurace je [Ar] 3d¹4s²). Tyto prvky mají taktéž velké iontové poloměry (88 pm u Sc³⁺ oproti 67 pm u Al³⁺) a soli jejich iontů jsou tak tvrdými Lewisovými kyselinami. Rovněž mají sklon k vysokým koordinačním číslům (9 až 12). Vazba mezi kovem a ligandem je silně iontová.

Ligandy

Většina používaných organoskanditých sloučenin má nejméně jeden cyklopentadienylový (Cp) ligand. Nejčastějšími typy těchto sloučenin jsou CpScX₂, Cp₂ScX a Cp₃Sc. Mononukleární sloučeniny mají omezené využití a díky slabému sterickému stínění jsou náchylné k nukleofilním adicím.

Cp₂ScCl se dá připravit z cyklopentadienidu sodného:

ScCl₃ + 2NaCp → ScCp₂Cl + 2 NaCl

Chlor může být nahrazen hostitelem jiných ligandů, například allylovou skupinou, reakcí s allylmagesiumbromidem:

ScCp₂Cl + C₃H₅MgBr → ScCp₂(η³-C₃H₅) + MgClBr

Sloučeniny Cp₂ScX jsou dimerní, přičemž X vytváří můstkový ligand. Dimerizaci lze zabránit použitím koordinujícího rozpouštědla, například THF nebo MeCN, případně nahrazením Cp skupiny objemnějším ligandem, jakým je například Cp* skupina. Sloučenina Cp^*₂ScCl vytváří stabilní monomer.

Trinukleární sloučeninu ScCp₃ je také možné připravit z NaCp:

ScCl₃ + 3 NaCp → ScCp₃ + 3 NaCl

Tato sloučenina je citlivá na vzduch a vlhkost a tvoří dlouhé řetězce s jednou můstkovou Cp skupinou a dvěma pentahapto Cp skupinami. Řetězec lze rozložit přídavkem nadbytku koordinujícího rozpouštědla.

Byla popsána příprava tris(allyl)skandia reakcí ScCl₃ s allyldraslíkem v tetrahydrofuranu.^[1] U Sc(C₃H₅)₃(THF)₂ jsou dva allylové ligandy η³ koordinovány a jeden je η¹ koordinován.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Organoscandium chemistry na anglické Wikipedii.