Выбор раздела

Оксид и диоксид углерода

Оксид углерода – маленькая молекула, на которой стоит колоссальная химия, и именно переходные металлы и их комплексы умеют раскрыть невероятные резервы реакционной способности, заложенные в этом соединении. В обычной органической химии оксид углерода занимает очень скромное место именно потому что традиционные способы активации мало ему подходят. Нелишне вспомнить, что советская школа (а другой у нас нет и не будет) презрительно называет этот оксид и еще несколько таких же невезучих оксидов несолеобразующими, фактически приговорив его к жалкой участи продукта неполного сгорания и газа, от которого можно угореть. Мы хорошо знаем, что многие умудряются угорать 24 часа в сутки и без всякого оксида углерода, следовательно даже в этой роли мы не видим в этой молекуле ничего уникального. Но переходные металлы умеют разбудить в ней настоящего зверя – она становится способна реагировать буквально со всем, и если мы пока недосчитываемся некоторых классов органических соединений среди тех, которые будем обсуждать в этой лекции, то это только потому что руки не дошли и действительно нельзя объять необъятного. Стоит еще заметить, что оксид углерода не так часто появляется в обычной практике лабораторного синтеза, но только потому что многие банально боятся с ним связываться – уж больно не хочется угореть раньше времени. Такие опасения небеспочвенны, это действительно довольно опасная и коварная штука, но это лишь говорит о том, что в лаборатории нужно всё делать серьёзно, хорошенько изучив опасности, и тогда с оксидом углерода можно отлично работать и не опасаться. Но в промышленности оксид углерода используется минимум в трёх мегатоннажных синтезах – метанола, уксусной кислоты и продуктов гидроформилирования (масляного альдегида и длинноцепочечных нормальных спиртов), и следовательно является одним из основных видов сырья. 

Диоксид углерода (углекислота, угольный ангидрид), наоборот очень часто встречается в обычной химии, и в классической органике мы его активно применяем для синтеза кислот из металлоорганики и в еще нескольких специфических реакциях. И этот оксид уж точно солеобразующий. Но вот переходные металлы относятся к этой молекуле совсем без энтузиазма – выясняется, что её особенно ни за что не ухватишь, и разбудить в ней хоть что-то оказывается очень трудно. Тем не менее на химию двуокиси углерода тратятся огромные средства с задачей, которая буквально звучит так “ну сделайте с ней хоть что-нибудь, вот деньги”. В этом месте многие могут удивиться и спросить, а почему бы не делать из диоксида углерода оксид углерода, раз уж тот такой прекрасный и уже используется многими миллионами тонн в качестве сырья (попробуйте кстати на досуге прикинуть, какой объём займёт при н.у. миллион тонн оксида углерода или озадачьте этим дурацким вопросом какого-нибудь несчастного школьника, готовящегося к ЕГЭ). То есть почему бы не свести химию диоксида углерода, раз уж она такая тоскливая, к яркой и многогранной химии оксида углерода. Сделать так можно, есть не один процесс, который это делает, проблема только в энергии, которую нужно на это затрачивать, и если принять это в расчет, получаетсся довольно бессмысленная морока, неспособная решить проблемы, куда девать лишнюю углекислоту. 

В самом конце лекции мы немного поговорим о том, почему так получилось и еще о том, нужно ли клевать на эти приманки. Но в целом, диоксид углерода займёт в этом разделе не просто скромное, а без преувеличения ничтожное место, и вполне заслуженно.

Лекцию можно послушать. Но эта лекция сделана не так, как первые восемь, а гораздо проще. Это просто слайд-шоу, с голосовым сопровождением к каждому слайду, вырезанному из лекции, прочитанной в этом году. Никого интерактива (подсветок, подсказок, разъясняющих врезок) здесь нет, и слайды придётся переключать вручную. Когда-нибудь я сделаю и эту лекцию таким способом как те, но не в этом году. И у этой лекции очень точное соответствие той же лекции, выложенной в виде слайд-шоу с пиьменными комментариями.    

Slide 1 - intro
00:00 / 00:00
Slide 2 -water gas
00:00 / 00:00
Slide 3 - co dualism
00:00 / 00:00
Slide 4 - metal carbonyls
00:00 / 00:00
Slide 5 - carbonylates
00:00 / 00:00
Slide 6 - migratory insertion
00:00 / 00:00
Slide 7 - decarbonylation
00:00 / 00:00
Slide 8 - 3 pathways
00:00 / 00:00
Slide 9 - collman
00:00 / 00:00
Slide 10 - cobalt carbonylation
00:00 / 00:00
Slide 11 - epoxide carbonylation
00:00 / 00:00
Slide 12 - nucleocarbonylation
00:00 / 00:00
Slide 13 - cassar
00:00 / 00:00
Slide 14 - pd carbonylation
00:00 / 00:00
Slide 15 - pd aminocarbonylation
00:00 / 00:00
Slide 16 - double carbonylation
00:00 / 00:00
Slide 17 - arcl carbonylation
00:00 / 00:00
Slide 18 - tough nucleophiles
00:00 / 00:00
Slide 19 -monsanto
00:00 / 00:00
Slide 20 -cativa
00:00 / 00:00
Slide 21 - embedded carbonylation
00:00 / 00:00
Slide 22 - carbonylative cc
00:00 / 00:00
Slide 23 - hydrocarbonylation
00:00 / 00:00
Slide 24 - carbonylative cascade
00:00 / 00:00
Slide 25- hydroformylation
00:00 / 00:00
Slide 26 - hydroformylation cycle
00:00 / 00:00
Slide 27 - hydroformylation n/b ratio
00:00 / 00:00
Slide 28 - rh hydroformylation
00:00 / 00:00
Slide 29 - aminomethylation tandem
00:00 / 00:00
Slide 30 - pauson-khand reaction
00:00 / 00:00
Slide 31 - pauson-khand reaction mechanism
00:00 / 00:00
Slide 32 - co vs co2
00:00 / 00:00
Slide 33 - carboxylation comparison
00:00 / 00:00
previous arrow
next arrow
PlayPause
Exit full screenEnter Full screen