TS S P TS` M.P M.TS` M.I M.S

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TS'
TS
Reacción sin
catalizar
Reacción
catalizada
M.TS'
S
P
M.S
M.I
M'
Precursor del
catalizador
sustrato
Activación del
S
catalizador
Catalizador
M
activo
rev.
Especie fuera
del ciclo
[M.S]
P
producto
[M.P]
M.P
[M.S']
Descomposición
irreversible
[M.I]
intermedio
[M"]
Producto de
descomposición
Comparación cat. homogénea-cat. heterogénea.
Cat.Homogénea
Cat. Heterogénea
Condiciones de reacción
Suaves
Severas
Separación de productos y cat.
Difícil
Fácil
Recuperación del catalizador
Caro
No Requiere
Estabilidad térmica catalizador
Baja
Alta
Tiempo de vida del catalizador
Variable
Alto
Actividad
Alta
Variable
Selectividad
Alta
Media-baja
Sensibilidad al envenenamiento
Baja
Alta
Determinación de propiedades
estéricas y electrónicas del
catalizador
Viable
Muy Difícil
Determinación del mecanismo
Frecuente
Muy Difícil
Bajo
Importantes
Problemas de difusión
Reacciones importantes en los ciclos catalíticos
1.- Reacciones de adición/disociación
+
LnM
L'
L'
LnM
16e
18e
2.- Adición oxidante/eliminación reductora
Y
+
L nM
X-Y
Ln M
X
16e
18e
PMe2Ph
OC
PMe2Ph
Ir
PhMe2P
OC
+ H2
Cl
H
Ir
Cl
H
PMe2Ph
Reacciones importantes en los ciclos catalíticos
1.- Reacciones de inserción
-Inserciones de moléculas insaturadas en enlaces M-C o M-H
a) Inserción migratoria
R
CO
M
CO
M
R
b) Inserción de olefinas/eliminación-β
CH2 CH2
inserción
LnM
LnM
H
elim.-β
H
Mecanismo de isomerización de alquenos
[cat]
R
R
Mecanismos de isomerización catalítica:
Mecanismo del hidruro (p.ej. RhHCO(PPh3)3)
Mecanismo alílico (p.ej. Fe3(CO)12)
Mecanismo de isomerización de alquenos
[cat]
R
R
Mecanismo del hidruro
R
M
R
M
H
H
R
R
R
M
H
M
H
H H
Mecanismo de isomerización de alquenos
[cat]
R
R
Mecanismo del hidruro
R
M
R
R
M
H
H
R
R
R
M
H
M
H
H H
M
H
H
Mecanismo de isomerización de alquenos
[cat]
R
R
Mecanismo alílico
R
R
M
M
R
R
R
M
M
H
Mecanismo de isomerización de alquenos
[cat]
R
R
Mecanismo alquílico o mecanismo alílico: experimento ‘de cruzamiento’
D
(cat)
D
+
+
En este caso el mecanismo es alílico, ya que no hay transferencia
de deuterio entre las dos moléculas
Mecanismo de hidrogenación de alquenos
H
H
H
H
H2
H
H
H
H
H
H
Mecanismos de hidrogenación de alquenos:
Mecanismo adición oxidante (catalizador de Wilkinson)
Mecanismo por activación heterolítica
Mecanismo por activación heterolítica
Mecanismo de hidrogenación de alquenos
H
H2
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Catalizador de Wilkinson
H
L
Cl
Rh
L
L
H
H2
Cl
L=PPh3
L
Rh
L
H
L
H
H
Cl
Rh
L
L
L
H
H
Cl
Rh
L
L
H +L
Mecanismo de hidroformilación de olefinas
H
R
+ CO + H2
R
CHO +
R
CHO
H
H2
H
R
+
R
CH2OH
CH2OH
H
-Es el método más antiguo que sigue en vigencia
-Es el método que más productos produce a partir de una
reacción catalizada homogéneamente
-Descubierta por Otto Roelen en 1938
Mecanismo de hidroformilación de olefinas
H
+ CO + H2
R
R
M
H
R
CHO +
H
M
CO
H
R
CO
R
M
CO
M
CO
CO
C
CO O
H
R
H2
M
R
R
O
R
CHO
Mecanismo de hidroformilación de olefinas
H
+ CO + H2
R
M
R
H
CO
-CO
Co2(CO)8
Catalizador (???)
H2
2HCo(CO)4
CHO
Mecanismo de hidroformilación de olefinas
-El compuesto RhH(CO)(PPh3)3 es un catalizador muy activo
También cataliza isomerizaciones
más estable
H2, CO
rápida H2, CO
H2, CO
lenta
lenta
H
O
H
O
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