Rieke-fém alatt a fémsókból alkálifémekkel kiredukált rendkívül reakcióképes fémporokat értjük. Nevüket Reuben D. Rieke után kapták, aki elsőként tanulmányozta és írta le ezeknek a fémeknek az előállítását. A módszerrel számos fém reakcióképessége megnövelhető, köztük például a Mg, Ca, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn és In, amelyeket ezentúl a Rieke-magnézium, Rieke-kalcium, stb. néven illetünk.
Reakcióképességük annak köszönhető, hogy fajlagos felületük igen nagy, emellett meg vannak tisztítva a felületükön kialakuló és reakcióikat hátráltató oxidrétegtől. Szemcséi igen aprók, méretük 1-2 μm-től akár 0,1 μm-ig terjedhet. Egyes fémek, mint a réz vagy a nikkel, olyan finom kolloidális szemcsékként is jelen vannak, amelyek sem ülepítéssel, sem centrifugálással, sem pedig szűréssel nem vonhatók ki a fekete oldatból. A magnézium és a kobalt nagyobb részecskéket alkot, bár ezek főként a melléktermékként keletkező alkálifémsókat tartalmazzák, köztük a fém maga akár az előbbi példánál is kisebb.[1]
Előállítás
Általában az előállítandó fém vízmentes kloridsóját redukálják alkálifémekkel egy megfelelő oldószerben.[1] Például Rieke-magnézium előállítható, ha a magnézium-kloridot fémkáliummal redukáljuk.[2]
Rieke eredetileg háromféle előállítási módot írt le:
- Olvadt nátriummal vagy káliummal történő redukció olyan oldószerben, amelynek magasabb a forráspontja, mint a redukálófémek olvadáspontja, valamint képes a só egy részének feloldására. Egy javasolt párosítás volt például a kálium és tetrahidrofurán (THF), nátrium és 1,2-dimetoxietán, vagy az említett fémek benzolban, toluolban. Az exoterm reakció több órányi refluxálást igényel inert atmoszférában.[1]
- Szilárd alkálifémekkel való redukálás katalitikus mennyiségű (5-10 mol%) elektronvivő anyag (pl. naftalin[1] vagy bifenil) jelenlétében.[3] Ebben a módszerben lítium is használható redukálószerként, emellett akár szobahőmérsékleten is végbemegy, ezáltal az elsőhöz képest kevésbé veszélyes és gyakran jobb minőségű porokat eredményez.[2]
- Lítium helyett előzetesen elkészített lítium-naftalid[1] vagy lítium-bifenilid[3] használatával. Ez az eljárás akár még alacsonyabb hőmérsékleten is lejátszódik. Habár maga a reakció lassabb, a végeredmény még finomabb fémpor.
A keletkező alkálifém-kloridok kiválhatnak a fémekkel keverve. Ezek akár felhasználhatók együtt is, vagy megtisztíthatók a sók megfelelő oldószerrel való kimosásával.[1]
Felhasználás
Az összes Rieke-fém közül a Rieke-cink kapta a legnagyobb figyelmet annak köszönhetően, hogy a 2,5-dibrómtiofén polimerizációját elő tudja segíteni politiofénné.[4] Továbbá brómészterekkel reagáltatva cinkorganikus vegyületek előállítására használható, amik a Reformatsky-reakció fontos komponensei.[5]
A Rieke-magnézium aril-halogenidekkel akár már −78 °C hőmérsékleten egyesülni tud, így gyakran meglepően jó szelektivitással juthatunk Grignard-reagensekhez.[6] Rieke-Mg segítségével lehetetlennek hitt Grignard-reagensekhez is juthatunk, például aril-fluoridokból vagy 2-klórnorbornánból.[2]
Története
A nagy reaktivitású fémek használata a szerves szintézisekhez az 1960-as években kezdett egyre inkább elterjedni. Az addig használt módszerek a fém elgőzölögtetésén alapultak, amelyhez komoly műszerekre volt szükség.
Reuben D. Rieke, az Észak-Karolinai Egyetem kémiaprofesszora 1972-ben szabadalmaztatta a módszert, amely ma a nevét viseli.[7] A korábbiakkal ellentétben, ez az eljárás nem igényel speciális felszerelést, és a legnagyobb kihívást csupán a piroforos fémporok kezelése, valamint a vízmentes és légmentes környezet megteremtése jelenti. Egyszerűségének köszönhetően a felfedezése nagy figyelmet kapott.
Kutatását a Nebraska-Lincolni Egyetemen folytatta. Feleségével, Lorettával 1991-ben megalapították a Rieke Metals LLC-t, amellyel az efféle fémek előállítását tűzte ki célul.[8]
Fordítás
Ez a szócikk részben vagy egészben a Rieke metal című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Forrás
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
