CH-Aktivierung

Die CH-Aktivierung kann definiert werden als Reaktion, die eine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung spaltet. Der Begriff wird meist für Reaktionen verwendet, die über organometallische Komplexe unter Koordination des Kohlenwasserstoffs an ein Metall stattfinden, zum Beispiel als Alkan- oder Arenkomplex.^[1][2][3]

Sowohl theoretische Überlegungen als auch experimentelle Untersuchungen zeigen, dass CH-Bindungen unter Koordination an ein Metall gespalten werden können. Die Entwicklung neuer Katalysatoren zur CH-Aktivierung steht dabei im Vordergrund der Forschung, da es gelingen könnte, einfache Alkane gezielt in wertvolle funktionalisierte Zwischenprodukte umzuwandeln.

Geschichte

Die erste CH-Aktivierung wird Otto Dimroth zugeschrieben, der 1902 die Reaktion von Benzol mit Quecksilber(II)-acetat beschrieb. Die erste echte CH-Aktivierung wurde von Joseph Chatt im Jahr 1965 beschrieben, eine Insertion eines Rutheniumkomplexes in die CH-Bindung von Naphthalen.^[4] Im Jahr 1966 beschrieb A.E. Shilov, dass Natriumtetrachloroplatinat den Isotopenaustausch zwischen Methan und schwerem Wasser induziert. Als Reaktionsweg wurde die Bindung des Methans an den Pt(II)-Komplex vorgeschlagen. 1972 gelang es Shilovs Gruppe, in einer ähnlichen Reaktion Methanol und Methylchlorid herzustellen. Das sogenannte Shilov-System ist das einzige bis heutige bekannte System, das Alkane unter milden Bedingung funktionalisieren kann.^[1]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Organometallic C-H Bond Activation: An Introduction Alan S. Goldman and Karen I. Goldberg ACS Symposium Series 885, Activation and Functionalization of C-H Bonds, 2004, 1-43
2. ↑ Arndtsen, B. A.; Bergman, R. G.; Mobley, T. A.; Peterson, T. H. “Selective Intermolecular Carbon-Hydrogen Bond Activation by Synthetic Metal Complexes in Homogeneous Solution.” Accounts of Chemical Research, 1995: 28 (3) 154-162.
3. ↑ Periana, R. A.; Bhalla, G.; Tenn, W. J., III, Young, K. J. H.; Liu, X. Y.; Mironov, O.; Jones, C.; Ziatdinov, V. R. “Perspectives on some challenges and approaches for developing the next generation of selective, low temperature, oxidation catalysts for alkane hydroxylation based on the CH activation reaction.” Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2004: 220 (1) 7-25. doi:10.1016/j.molcata.2004.05.036
4. ↑ The tautomerism of arene and ditertiary phosphine complexes of ruthenium(0), and the preparation of new types of hydrido-complexes of ruthenium(II) J. Chatt and J. M. Davidson, J. Chem. Soc. 1965, 843 doi:10.1039/JR9650000843