Καταλύτης Ουίλκινσον

Ο καταλύτης Wilkinson είναι σύμπλοκο του ροδίου που ονομάζεται χλωροτρισ(τριφαινυλοφωσφινο)ρόδιο(Ι) και έχει το χημικό τύπο RhCl(PPh₃)₃ όπου το Ph συμβολίζει την ομάδα φαινύλιο, C₆H₅-. Ο υποκατάστατης Ph₃P είναι η τριφαινυλοφωσφίνη. Ο φωσφόρος των φωσφινών έχει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων και δια μέσου αυτού η Ph₃P ενώνεται με το ρόδιο.

Ο καταλύτης Wilkinson

Χρήσεις

Έχει διαπιστωθεί ότι το σύμπλοκο Wilkinson σε βενζολικό ή μικτό βενζολικό-αιθανολικό διάλυμα είναι άριστος καταλύτης για την ομογενή υδρογόνωση ακόρεστων ενώσεων, όπως π.χ. η υδρογόνωση αλκενίων :

Επίσης καταλύει την αποκαρβονυλίωση καρβονυλικών ενώσεων :

Μηχανισμός δράσης του καταλύτη Wilkinson στην υδρογόνωση αλκενίων

Σε διάλυμα, το σύμπλοκο RhCl(PPh₃)₃ ανταλλάσσει αντιστρεπτά μια ομάδα Ph₃P με ένα χαλαρά συγκρατούμενο μόριο διαλύτη (solvent, S), προς σχηματισμό του συμπλόκου PhCl(PPh₃)₂(S). Στη συνέχεια ο καταλύτης έρχεται σε επαφή με το αλκένιο και το Η₂. Ο δεσμός Η-Η διασπάται και κάθε Η συνδέεται με το Rh ανεξάρτητα. Έτσι μετά την οξειδωτική προσθήκη (oxidative addition) προκύπτει διυδροσύμπλοκο. Μετά, το αλκένιο αντιδρά με το σύμπλοκο και προσκολλάται το ίδιο στο Rh. Τώρα και τα δύο αντιδρώντα συνδέονται με το μέταλλο και προετοιμάζεται η υδρογόνωση. Τα δύο Η μεταφέρονται στους δύο C του διπλού δεσμού όχι ταυτόχρονα αλλά ένα κάθε φορά, σε δύο ξεχωριστές αντιδράσεις. Στο επόμενο στάδιο, το πρώτο Η μετατοπίζεται (migratory insertion) από το μέταλλο στον ένα από τους C του διπλού δεσμού. Ο άλλος C προσκολλάται στο μέταλλο με έναν πραγματικό σ-δεσμό, σχηματίζοντας ένα αλκυλο μέταλλο. Τώρα, στο τελικό στάδιο, το δεύτερο Η μετατοπίζεται από το μέταλλο στον C : αυτή τη φορά στον άνθρακα που συνδέεται ακόμη με το μέταλλο - το δεύτερο από τους δύο αρχικούς C του αλκενίου. Η υδρογόνωση είναι πλήρης και παράγεται το κορεσμένο προϊόν με αναγωγική απόσπαση (reductive elimination) ενώ αναγεννάται και ο καταλύτης.