Реакции замещения лигандов

Одна из важнейших стадий в металлокомплексном катализе – взаимодействие субстрата Y с комплексом – происходит по трем механизмам:

а) Замещение лиганда растворителем. Обычно такую стадию изображают как диссоциацию комплекса

(4)

Суть процесса в большинстве случаев – замещение лиганда L растворителем S, который далее легко замещается молекулой субстрата Y

(5)

б) Присоединение нового лиганда по свободной координате с образованием ассоциата с последующей диссоциацией замещаемого лиганда

(6)

в) Синхронное замещение (типа S_N2) без образования интермедиата

(7)

В случае комплексов Pt(II) очень часто скорость реакции описывается двухмаршрутным уравнением

(8)

где k_S и k_Y – константы скорости процессов, протекающих по реакциям (5) (с растворителем) и (6) с лигандом Y. Например,

Последняя стадия второго маршрута есть сумма трех быстрых элементарных стадий – отщепления Cl^–, присоединения Y и отщепления молекулы H₂O.

В плоских квадратных комплексах переходных металлов наблюдается транс-эффект, сформулированный И.И.Черняевым – влияние LT на скорость замещения лиганда, находящегося в транс- положении к лиганду LT. Для комплексов Pt(II) транс-эффект возрастает в ряду лигандов:

H₂O ~ NH₃ < Cl^– ~ Br^– < I^– ~ NO₂^– ~ C₆H₅^– < CH₃^– <
< PR₃ ~ AsR₃ ~ H^– < олефин ~ CO ~ CN^–.

Наличие кинетического транс-эффекта и термодинамического транс-влияния объясняет возможность синтеза инертных изомерных комплексов Pt(NH₃)₂Cl₂: