C-H 기능화의 개념은 현대 화학 및 관련 과학을위한 진정한 주제입니다. 이 개념은 탄소-수소 화합물의 수소 원자를 기능적 그룹으로 대체하여 귀중한 "기능화 된"C-X 화합물을 허용한다.
.이 절차는 불활성 포화 유기 화합물 (알칸,“유기 화학의 고귀한 가스”)을 변형시키는 방법으로서 실제 관점에서 특히 중요하다. 원유의 널리 사용되는 성분 인 알칸은 예를 들어 산소 또는 질소 함유 물과 같은 반응성 화학 물질로 부드럽게 변형되어야합니다. 후자는 플라스틱, 의료 및 기타 수요가 많은 재료의 수많은 합성에 대한 기능적 시약으로 작용할 수 있습니다.
상이한 유형의 금속 복합체는 이러한 필수 알칸 형질 전환 (및 방향족 탄화수소 및 기타 탄소 수소 화합물)을 효과적으로 촉매하는 것으로 입증되었다. 이러한 반응은 온화한 "녹색 화학"조건 (종종 온도가 100 ° C를 초과하지 않음)에서 수행되며 선택적 일 수 있습니다. 이것은 원유 성분 형질 전환의 고전적인 방법과 비교할 때 큰 이점입니다 (참고 - 크래킹 또는 열분해 반응은 일반적으로 1000 ° C까지 가열하고 수많은 제품을 제공해야합니다).
.C-H 활성화의 일부 금속 복합적 보조 반응은 탄소-하이드로 겐 결합을 입체 적으로 기능한다는 것이 주목할 만하다. 이것은 일부 유사체의 금속 복합체를 매우 활성 및 선택적 금속 함유 효소로 만들어 살아있는 유기체에서 C-H 활성화 반응을 수행한다. 금속 복합체에 의해 촉매 된 C-H 화합물 기능화의 특징을 조사하는 동안, 화학자들은 촉매 금속 이온의 유기 주변 (리간드)의 큰 역할을 밝혀냈다. 리간드의 특성을 변경하면 촉매 반응의 효율이 급격히 증가하여 동일한 성질의 금속 이온과 비교할 때에도 촉매 활동 매개 변수에서 수천 씩 이상의 이익을 제공합니다. 요컨대, 리간드의 조정 ( i ) 다중 금속 촉매 화합물의 존재 가능성, ( II ) 촉매 적으로 활성 종의 안정성 및 ( III ) 반응 자체의 메커니즘의 변화.
최근에, 촉매 적으로 프로파일 적 금속 화합물의 추가 연구의 맥락에서, 부피가 큰 실리콘 또는 게르마늄 세스 퀴 옥산 리간드에 기초한 일련의 다중 금속 화합물이 합성되었다. 실리콘 (또는 게르마늄) 중심에서 하나의 유기 그룹과 3 개의 산소 원자를 갖는 이들 특정 리간드의 사용으로 연구원들은 수많은 제품을 분리 할 수있게했다. 현재, 4 내지 13 개의 금속 중심을 포함하는 복합체가 설명되었다. 그들의 특정 특징은 금속 이온의 수와 자연 (전이/알칼리성)에 따라 독특한 분자 구조를 형성하는 능력과 추가 유기 (질소 또는 인 함유) 리간드와 SI- 또는 ge- 매트릭스의 관여.
.다중 금속 금속 복합체는 종종 단핵 화합물과 비교하여 종종 더 높은 촉매 활성을 가질 것이라는 기대에 따르면, 이들 사전 촉매는 벤젠, 알칸 및 알코올의 산화에서 높은 촉매 활성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 어떤 경우에는 산 첨가제 (질병, 트리 플루오로 아세트로)가 공동 촉매로 사용되었다.
시험 된 메탈 라 컴 포운드의 활성이 복합체의 분자 토폴로지 (SI 12 에 의존하는 것으로 밝혀 졌다는 것을 강조하는 것이 중요하다. cu 4 na 4 -글로벌 또는 샌드위치 유사 구조의 기반 화합물은 주로 다른 활성을 나타냈다). 그런 다음 코발트 함유 복합체를 사용하여 프리즘 Si 10 Co 5 -세스 쿠 옥산, 1,2- 디메틸 시클로 헥산의 고 입체 선택적 산화를 수행 할 수있게 하였다.“냉각 타워”복합체, Si10cu2NA2에 의해 촉매 된 촉매 된 Tert-butylhydroperoxide와 트랜스 -1,2- 디메틸 사이클로 헥산의 산화를 구성되며, 구성의 역전과 대항 적으로 진행한다. Hexairon 화합물 (Si 20 -“아시아 랜턴”및 ge 15 -"3 점 별")는 사이클로 헥산의 산화를 촉매하여 45% 이상의 수율로 생성물을 수득했으며, 이는 "게으른"알칸의 산화에 매우 높습니다.
이러한 발견은 최근 Journal of OrganometAllic Chemistry 에 발표 된 SI- 또는 GE-SESQUIOXANE 프레임 워크에서 촉진 된 과산화물과의 과산화물을 갖는 C
