220px|vpravo|Vitamin B12 a podobné kofaktory patří mezi organické sloučeniny kobaltu.
Organické sloučeniny kobaltu jsou organokovové sloučeniny obsahující vazby mezi atomy uhlíku a kobaltu. Využívají se v několika organických reakcích a patří mezi ně i vitamin B12. Řada těchto sloučenin, jako například oktakarbonyl dikobaltu, má katalytické vlastnosti.
Alkylové komplexy náhled|200px|Co(4-norbornyl)4 je tetraedrický nízkospinový komplex, jedna z mála známých sloučenin obsahujících kobalt v oxidačním čísle V.
Většina komplexů kobaltu obsahuje jenom alkylové ligandy; příkladem může být Co(4-norbornyl)4 a jeho kation.
Do alkylkobaltů lze zařadit například vitamin B12. U methylkobalaminu je ligandem methylová skupina, která je elektrofilní, v případě vitaminu B12 jde o adenosylovou skupinu. Podobné vitaminu B12 jsou porfyriny, dimethylglyoximáty a podobné komplex ligandů obsahujících Schiffovy zásady. Tyto sloučeniny také vytváří alkylové deriváty, které mohou vstupovat do řady reakcí a biochemických dějů. Malou sílu vazby kobaltitého iontu v analozích vitaminu B12 lze vysvětlit radikálovou polymerizací akrylových a vinylsloučenin (jako jsou vinylacetát, kyselina akrylová a akrylonitril.
Karbonylové komplexy Oktakarbonyl dikobaltu reaguje s vodíkem a alkeny za vzniku aldehydů; tato reakce tvoří základ hydroformylace, přípravy aldehydů z alkenů, CO a vodíku. Významným meziproduktem je hydrid tetrakarbonylkobaltu (HCo(CO)4). Při původním procesu byl vyráběn propanal z ethenu a syntézního plynu za katalýzy oktakarbonylem dikobaltu; tento postup byl nahrazen používáním katalyzátorů založených na rhodiu. Procesy využívající kobalt se většinou používají na výrobu 7-14uhlíkatých alkoholů, dále přeměňovaných na tenzidy.Boy Cornils, Wolfgang A. Herrmann, Chi-Huey Wong, Horst Werner Zanthoff: Catalysis from A to Z: A Concise Encyclopedia, 2408 Seiten, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, (2012), .
náhled|400px|vpravo|Mechanism us hydroformylace katalyzované kobaltem; na začátku dojde k odštěpení CO z hydridu tetrakarbonylkobaltu za tvorby 16elektronového meziproduktu (1). Následným navázáním alkenu vznikne 18elektronová molekula (2). V kroku 3 se poté vytvoří 16elektronový alkyltrikarbonyl. Koordinací dalšího ekvivalentu CO vzniká alkyltetrakarbonyl (4).
Migrační inserce CO vede následně k 16elektronovému acylu 5. V kroku 6 se oxidační adicí vodíku vytváří dihydridokomplex, který poté (7) redukční eliminací uvolní aldehyd. Krok 8 je neproduktivní a vratný.
Při hydrokarboxylacích se místo vodíku vyskytuje voda nebo alkohol a produktem je karboxylová kyselina nebo ester, jako příklad může sloužit přeměna buta-1,3-dienu na kyselinu adipovou. Katalyzátory tvořené kobaltem (společně se železem) se také používají při Fischerových–Tropschových syntézách, kdy se tvoří oganokobaltové meziprodukty.
Alkynové deriváty Co2(CO)8 Oktarbonyl dikobaltu také může reagovat s tetraedrany typu Co2(CO)6(C2R2). Vzhledem k tomu, že kobaltová centra je poté možné oddělit, tak pro alkyn představují chránicí skupiny. V Nicholasově reakci je také alkyn chráněn, současně se alfa uhlík aktivuje pro nukleofilní substituci.
Cyklizace Sloučeniny kobaltu reagují s dieny a diyny v cyklometalacích za tvorby cyklických produktů. Na vazbu Co-C se poté mohou navázat alkyny, alkeny, nitrily nebo oxid uhelnatý. Reakcemi založenými na tomto principu jsou Pausonova–Khandova reakce (navázání CO) a trimerizace alkynů (například pomocí dikarbonylu cyklopentadienylkobaltu).
Cp, allylové a alkenové sloučeniny
Sendvičové sloučeniny Organokobaltové sloučeniny mohou obsahovat alkenové, allylové, dienové a Cp ligandy. Takovou sendvičovou sloučeninou je například kobaltocen, 19elektronový metalocen používaný jako redukční činidlo a zdroj CpCo. Dále lze uvést CoCp(C6Me6) s 20 a Co(C6Me6)2, s 21 elektrony. Redukcí bezvodého chloridu kobaltnatého sodíkem za přítomnosti cyklooktadienu vzniká Co(cyklooktadiene)(cyklooktenyl), který lze synteticky využít.
náhled|Co(1,5-cyklooktadien)(cyklooktenyl)
CpCo(CO)2 a deriáty Polosendvičové sloučeniny, jako dikarbonyl cyklopentadienylkobaltu (CpCo(CO)2) a alkenové komplexy CpCo(C2H4)2 a CpCo(cod), jsou užitečnými katalyzátory trimerizací alkynů,Cobalt-Catalyzed Cyclotrimerization of Alkynes: The Answer to the Puzzle of Parallel Reaction Pathways Nicolas Agenet, Vincent Gandon, K. Peter C. Vollhardt, Max Malacria, Corinne Aubert Journal of the American Chemical Society; 2007; 129(28) pp 8860 - 8871; (Article) kde mohou být použity k vytváření řady komplexních struktur.
500px|střed|Navržený mechanismus trimerizace alkynů za vzniku arenů
Další příklad Jedním z prvních využití organokobaltových sloučenin se stala karbonylace azobenzenu oktakarbonylem dikobaltu:
Reakce azobenzenu s oxidem uhelnatým, katalyzovaná kobaltem
Reference
Externí odkazy