Ⅰ 求個有機化學反應機理 羰基合成反應
此反應為烯烴加氫甲醯化反應,也稱為氧合(OXO)反應,可用下式表示:
R-CH=CH2+H2+CO→R-CH2-CH2-CHO+R-CH(CH3)-CHO
R2C=CH2轉變為R2CH-CH2-CHO的催化循環示於下圖,循環的每一步都是金屬有機化學中的基本反應,含鈷的催化劑中間體在循環中於18e和16e物種之間交替變化,18e物種反應減少2個電子(通過配體解離,配位烯烴的1.2插入,烷基遷移,還原消除等),而16e物種可以通過烯烴或CO配位,氧化加成等增加2個電子。
加氫甲醯化過程中的某些步驟值得進一步說明,第一步涉及到HCO(CO)4的CO解離,受到高壓CO的抑制,而第4步是CO的加成高壓有利於此反應,因此控制適合的壓力(200-300atm)對產率和反應速度十分重要。第二步反應是烯烴一級反應,是慢步驟(速度決定步驟),在第三步反應中,CH2基結合到金屬上比CR2基結合到金屬上更有利於產物的形成,第6步反應涉及到H2的加成,然而,高的H2壓可能導致第3步16e中間體H2的加成,然後消除烷烴
R2CH-CH2-Co(CO)3+H2
=
→R2CH-CH2-Co(H)2(CO)3
氧化加成
16e
18e
R2CH-CH2-Co(H)2(CO)3
=
→R2CH-CH3+
HCO(CO)3
還原消除
18e
16e
因此仔細控制實驗條件以實現目的產物的最優產率是十分重要的,此反應前催化劑(precatalyst)是金屬原子簇CO2(CO)8,實際催化劑物種是16e
HCo(CO)3。