Organo-iridiumchemie

In de strikte zin bestudeert de organo-iridiumchemie verbindingen waarin een directe binding bestaat tussen koolstof en iridium. In een ruimere betekenis worden ook reacties in de organische chemie bestudeerd, waarin iridium een essentiële rol speelt.

Structuurformule van Vaska's complex.

Structuurformule van de Crabtree-katalysator.

Structuurformule van Ir(mppy)₃.

Verbindingen

In verbindingen met een iridium-koolstofbinding wordt iridium aangetroffen met oxidatiegetallen van 0 tot +V. Veel organo-iridiumverbindingen worden gesynthetiseerd op basis van pentamethylcyclopentadienyliridiumdichloridedimeer.

Ir(0)-verbindingen

Iridium bezit in Ir₄(CO)₁₂ valentie 0. Deze verbinding is de meest stabiele en gangbare binaire iridium-carbonylverbinding.^[1] In deze stof is elk van de iridiumatomen aan de andere drie iridiumatomen gekoppeld, waardoor een tetraëdrische cluster ontstaat.

Ir(I)-verbindingen

Een aantal van de Ir(I)-verbindingen zijn opvallend genoeg om naar hun ontdekkers vernoemd te worden. Een voorbeeld is Vaska's complex, IrCl(CO)[P(C₆H₅)₃]₂, dat een opmerkelijke eigenschap met hemoglobine deelt: het reversibel kunnen binden van O₂.^[2] Een andere verbinding, de Crabtree-katalysator, is een homogene katalysator voor hydrogeneringsreacties.^[3] Iridium(I)complexen zijn enerzijds vlakke vierkanten, maar zijn anderzijds d⁸-complexen, met in totaal 16 valentie-elektronen. Deze combinatie vormt de achtergrond voor de opmerkelijke reactiviteit.^[4]

Toepassingen

De voornaamste toepassing van organo-iridiumverbindingen is als katalysator in het Cativaproces: de carbonylering van methanol tot azijnzuur.^[5] Iridium treedt hier in competitie met rodium voor dergelijke reacties op grote schaal. De reden hiervoor is de lagere kosten voor het productieproces.

In academische laboratoria worden iridiumcomplexen veelvuldig gebruikt en bestudeerd vanwege de zogenaamde koolstof-waterstofactivering. Dergelijke reacties worden evenwel niet gebruikt in commerciële processen. Iridiumcomplexen zijn verder van belang bij hydrogeneringen.

Zie ook

• Navigatie Koolstof-elementbinding

Bronnen, noten en/of referenties

1. Greenwood, N. N., Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements, 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann, 1113–1143,1294. ISBN 0-7506-3365-4.
2. Vaska, Lauri, DiLuzio, J.W. (1961). Carbonyl and Hydrido-Carbonyl Complexes of Iridium by Reaction with Alcohols. Hydrido Complexes by Reaction with Acid. Journal of the American Chemical Society 83: 2784–2785. DOI: 10.1021/ja01473a054.
3. Crabtree, Robert H. (1979). Iridium compounds in catalysis. Acc. Chem. Res 12: 331–337. DOI: 10.1021/ar50141a005.
4. Robert H. Crabtree (2005). The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. Wiley. ISBN 978-0-471-66256-3. Geraadpleegd op 1 november 2010.
5. Cheung, Hosea, Tanke, Robin S. & Torrence, G. Paul (2000). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley. DOI:10.1002/14356007.a01_045, "Acetic acid".