1,4,7-Триазациклононан , известный как «TACN», что произносится как «так-ен», представляет собой аза-краун-эфир с формулой (C 2 H 4 NH) 3 . [1] TACN получен, формально говоря, из циклононана путем замены трех равноудаленных групп CH 2 на группы NH. TACN является одним из олигомеров, полученных из азиридина , C 2 H 4 NH. Другие члены серии включают пиперазин , C 4 H 8 (NH) 2 , и циклический тетрамер 1,4,7,10-тетраазациклододекан .
Синтез
Лиганд получают из диэтилентриамина следующим образом путем макроциклизации с использованием этиленгликольдитозилата. [2]
H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2 + 3TsCl → Ts ( H ) NCH2CH2N ( Ts ) CH2CHH2N ( H ) Ts + 3HCl
TACN — популярный тридентатный лиганд. Он имеет тройную симметрию и связывается с одной гранью октаэдра металлоидов и переходных металлов. Единица (TACN)M кинетически инертна, что позволяет проводить дальнейшие синтетические преобразования на других координационных участках. Объемным аналогом TACN является N,N',N"-триметилированный аналог триметилтриазациклононан .
Иллюстративные комплексы
Хотя TACN характерно координируется с металлами в средней и высокой степени окисления, например, Ni(III), Mn(IV), Mo(III), W(III), случаются исключения. Для иллюстрации, 1,4,7-триазациклононан легко реагирует с Mo(CO) 6 и W(CO) 6 с образованием соответствующих стабильных на воздухе трикарбонильных соединений, [(κ3 -TACN)Mo(CO)3] и [(κ3-TACN)W(CO)3]. Оба имеют степень окисления, равную нулю. После дальнейшей реакции с 30% H2O2 продуктами являются [ ( κ3 - TACN ) MoO3 ] и [ ( κ3 - TACN )WO3 ] . Оба этих оксокомплекса имеют степень окисления 6. Макроциклический лиганд диссоциирует в ходе этого резкого изменения формальной степени окисления металла.
Комплекс [κ 3 -TACN)Cu(II)Cl 2 ], катализатор гидролитического расщепления фосфодиэфирных связей в ДНК, [3] получают следующим образом из тригидрохлорида TACN:
TACN·3HCl + CuCl 2 ·3H 2 O + 3 NaOH → [(κ 3 -TACN)CuCl 2 ] + 6 H 2 O + 3 NaCl
Комплексы Mn-TACN катализируют эпоксидирование алкенов , таких как стирол, с использованием H 2 O 2 в качестве окислителя в карбонатном буферном растворе метанола при pH 8,0. Эти реагенты считаются экологически безопасными, [4]
[(κ 3 -TACN)Mn] + H 2 O 2 + NaHCO 3 + (C 6 H 5 )C 2 H 3 → [(κ 3 -TACN)Mn] + 2H 2 O + CO 2 + (C 6 H 5 )C 2 H 2 O
Источники хрома (II), например, созданные путем нагревания CrCl 3 . 6H 2 O в ДМСО реагируют с TACN с образованием как 1:1 Cr:, так и 2:1 комплексов, [5] например, желтый [(TACN) 2 Cr] 3+ . [6]
Ссылки
^ Чаудхури, П.; Вигхардт, К. (1987). «Химия 1,4,7-триазациклононана и родственных тридентатных макроциклических соединений». В Lippard, Stephen J. (ред.). Progress in Inorganic Chemistry . Том 35. Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, Inc. стр. 329–436 . doi :10.1002/9780470166369.ch4. ISBN9780470166369.
^ Вигхардт, Карл; Шмидт, Вильфрид; Нубер, Бернхард; Вайс, Йоханнес (1979). «Darstellung und Struktur des trans-Diaqua-di-μ-гидроксо-бис[(1,4,7-триазациклонон)кобальт(III)]-катионы; Kinetik und Mechanismus seiner Bildung». Chemische Berichte (на немецком языке). 112 (6): 2220–2230 . doi :10.1002/cber.19791120629.
^ Sibbons, Kevin F.; Shastri, Kirtida; Watkinson, Michael (2006). «Применение комплексов марганца с лигандами, полученными из 1,4,7-триазациклононана, в окислительном катализе». Dalton Transactions (5): 645– 661. doi :10.1039/B511331H. PMID 16429167.
^ Дил, Ким А.; Берстин, Джудит Н. (1996). «Механистические исследования катализируемого дихлоро(1,4,7-триазациклононан)медь(II)-фосфатного диэфира гидролиза». Inorg. Chem . 35 (10): 2792– 2798. doi :10.1021/ic951488l.
^ Вигхардт, Карл; Шмидт, Вильфрид; Эндрес, Хельмут; Вулф, К. Роберт (1979). «Neue μ-Hydroxo-Übergangsmetallkomplexe, II. Darstellung mehrkerniger Komplexe des Chroms(III) mit dreizähnigen Amin-Liganden. Struktur des μ[цис-дигидроксо(O,O ′) )-гидроксо(1,4,7-триазациклонон)хром(III)]-ди-μ-гидроксобис[(1,4,7-триазациклонон)хром(III)]-катионы». Chemische Berichte (на немецком языке). 112 (8): 2837–2846 . doi :10.1002/cber.19791120810.
^ Wieghardt, K.; Schmidt, W.; Hermann, W.; Küppers, H.-J. (1983). "Окислительно-восстановительные потенциалы бис(1,4,7-триазациклононовых комплексов некоторых металлов первой переходной серии (II, III). Получение перхлората бис(1,4,7-триазациклононана)никеля(III)". Inorg. Chem . 22 (20): 2953. doi :10.1021/ic00162a037.