オレフィンメタセシスとは、炭素-炭素二重結合の切断と再生により、アルケンの断片（オレフィン）を再分配する有機反応である。オレフィンメタセシスは比較的単純な反応であるため、他の有機反応に比べて副産物や廃棄物の発生が少ないことが特徴です。この反応機構の解明と多様な高活性触媒の発見により、イヴ・ショバン、ロバート・H・グラブス、リチャード・R・シュロックは2005年のノーベル化学賞を共同受賞した。
概要
歴史
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反応機構
HérissonとChauvinは、広く受け入れられている遷移金属アルケンのメタセシス機構を最初に提案した。2つのアルケンの直接的な[2+2]環化付加反応は形式的に対称性が禁じられ、したがって高い活性化エネルギーを持つ。Chauvin機構では、アルケンの二重結合と遷移金属アルキリデンの[2+2]環化付加反応により、メタラシクロブタン中間体を生成する。生成したメタラシクロブタンはシクロエリミネートして、元の種または新しいアルケンとアルキリデンを与えることができる。金属触媒上のd軌道との相互作用により、活性化エネルギーが十分に低下するため、この反応は適度な温度で急速に進行することができる。
実験手順
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応用例
オレフィンメタセシスには、いくつかの工業的用途がある。ほとんどすべての商業的用途では、均一系錯体に関するノーベル賞受賞研究よりかなり前に開発された触媒を使用した不均一系触媒が使用されている。代表的なプロセスは以下の通りである。
- フィリップスのトリオレフィンとオレフィン変換技術。このプロセスは、プロピレンをエチレンと2-ブテンに相互変換するものである。レニウム触媒とモリブデン触媒が使用される。ただし、現在、工業的に行われているのは、逆反応、すなわちエチレンと2-ブテンのプロピレンへの変換のみである。
- シェルハイヤーオレフィンプロセス（SHOP）は、洗浄剤に転換するための（α-オレフィン）を生産するプロセスである。このプロセスでは、メタセシスを用いて特定のオレフィン留分をリサイクルしています。
- イソブテンの二量体をエーテル分解してネオヘキセンを製造する。触媒は、シリカとMgOに担持された三酸化タングステンから得られる。
- 1,5-シクロオクタジエンとシクロオクテンのエーテル分解により、架橋剤および合成中間体として有用な1,5-ヘキサジエンおよび1,9-デカジエンを商業的に生産している。触媒はアルミナ上のRe2O7から得られる。
- 医薬品の合成
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