Kémiai Nobel-díj, 2005

"for the development of the metathesis method in organic synthesis"
 (a szerves szintézisben alkalmazott metatézis módszer kidolgozásáért)

 
 

Yves Chauvin	Robert H. Grubbs	Richard R. Schrock
a díj 1/3-a	a díj 1/3-a	a díj 1/3-a
Franciaország	USA	USA
Institut Français du Pétrole Rueil-Malmaison, France	California Institute of Technology (Caltech) Pasadena, CA, USA	Massachusetts Institute of Technology (MIT) Cambridge, MA, USA
szül. 1930.	szül. 1942.	szül. 1945

 
Az alkének metatézis reakcióját ipari kutatók észlelték először az ötvenes években, különböző heterogén katalizátorokon. A reakció lényege a legegyszerűbb példán bemutatva:

 
Formailag a reakció az alábbi vázlattal tehető szemléletessé (amely azonban nem értelmezi a mechanizmust!):

 
A reakciót a petrolkémiai iparban többféle változatban is akalmazzák, mint pl. a gyűrűfelnyitásos polimerizáció és az a,w-diének előállítása cikloalkének etenolízisével:
 

Az első szabadalom 1960-as, az első (ipari) publikáció 1964-es. A kezdetben olefin diszpoporcionálódásnak nevezett reakció 1967-ben kapta a metatézis nevet. Fokozatosan az is kiderült, hogy a reakciót átmenetifém-komplexek is katalizálják, homogénkatalitikus körülmények között.

Az igen szokatlan reakció mechanizmusára több (később helytelennek bizonyult) javaslat is született és a szakmai vita 1975-ig tartott. Annak ellenére történt ez így, hogy Chauvin már 1971-ben megtalálta a helyes megoldást, miszerint a reakció fémkarbén-komplexeken és metallaciklobután komplexeken mint közti termékeken át játszódik le:

 
Publikációikat [J. Macromol.Chem., 141, 161, (1971) és C. R. Acad. Sci. Paris, 276, 169 (1973)] azonban egészen 1974-ig csak Dolgoplosk [Dokl. Akad. Nauk. SSSR, 202, 871 (1972)] és Casey [J. Am. Chem. Soc., 96, 7808 (1974)] „fedezték fel”(!).

A mechanizmus-vita 1975-ben Katz publikációjával [J. Am. Chem. Soc., 97, 1592 (1975)] zárult le. Katz, saját szavai szerint, a karbénes mechanizmusra önállóan jött rá és Chauvin publikációját már csak akkor olvasta, amikor kész volt cikke megírására. Egy eléggé eldugott lábjegyzetben mindenesetre elismerte, hogy a karbénes mechanizmust elsőként Chauvin javasolta.

A kutatás a továbbiakban elsősorban a katalitikus hatású karbénkomplexekre és azok szerves kémiai alkalmazására irányult. A két másik Nobel-díjasnál azt ismerték el, hogy milyen sikeresen alkalmazták a reakciót bonyolultabb szerkezetű alkének látványos átalakítására oly módon, hogy vagy egyáltalán nincs (elvben) melléktermék, vagy a melléktermék is értékes és nem káros (pl. etén). A következőkben ezt szemléltetem két-két konkrét reakcióval („zöld kémia”).

Schrock:
 

 

Grubbs:
 

A Grubbs által használt Ru-komplex 1998-ban elnyerte a „Reagent of the Year” címet.

 

Veszprém, 2005. október 7.

        Markó László

---