Methyltrioxorhenium

Strukturformel
Struktur von Methyltrioxorhenium
Allgemeines
Name	Methyltrioxorhenium
Andere Namen	MTO Methylrheniumtrioxid
Summenformel	CH3ReO3
Kurzbeschreibung	farblose Kristalle<ref name="sigma" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer (Listennummer) 677-701-9 ECHA-InfoCard 100.202.821 PubChem 2734010 ChemSpider 10621726 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	249,24 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="sigma" />
Schmelzpunkt	111 °C<ref name="sigma" />
Löslichkeit	löslich in Wasser (50 g/l) und organischen Lösungsmitteln<ref> F. E. Kühn, R. Fischer, W. Herrmann: Methyltrioxorhenium. In: Chemie in unserer Zeit. 1999, 33, S. 192–198, doi:10.1002/ciuz.19990330403.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze<ref name="sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Methyltrioxorhenium (MTO) ist eine chemische Verbindung des Rheniums. Sie zählt zu den metallorganischen Verbindungen. Methyltrioxorhenium kann als Katalysator in einer Vielzahl von Reaktionen der organischen Chemie verwendet werden.

Gewinnung und Darstellung

Die Herstellung von Methyltrioxorhenium (MTO) und seiner Formelanaloga geht meist von Rhenium(VII)-oxid aus. Dieses wird mit organischen Zinnverbindungen wie Tetramethylzinn zu Methyltrioxorhenium umgesetzt.<ref>Wolfgang A. Herrmann: High Oxidation State Organometallic Chemistry, A Challenge—the Example of Rhenium. In: Angewandte Chemie International Edition in English. Band 27, Nr. 10, Oktober 1988, S. 1297–1313, doi:10.1002/anie.198812971. </ref>

Da bei dieser Synthese das Rhenium(VII)-oxid nicht vollständig zu MTO umgesetzt wird und man außerdem auf das giftige Tetramethylzinn angewiesen ist, wurden alternativen Zugänge entwickelt, so zum Beispiel – am einfachsten und effizientesten – aus Rhenium(VII)-oxid (Dirheniumheptoxid) mit dem leicht zugänglichen Methylzinkacetat.<ref>W. A. Herrmann, A. M. J. Rost, J. K. M. Mitterpleininger, N. Szesni, S. Sturm, R. W. Fischer, F. E. Kühn: Kostengünstige, effiziente und umweltfreundliche Synthese des vielseitigen Katalysators Methyltrioxorhenium (MTO), in: Angew. Chem. 2007, 119, S. 7440–7442, doi:10.1002/ange.200703017.</ref>

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Methyltrioxorhenium ist im Vergleich zu anderen metallorganischen Verbindungen thermisch außergewöhnlich stabil. Es lässt sich ohne Zersetzung sublimieren und zersetzt sich erst bei Temperaturen >300 °C. Sublimiertes Methyltrioxorhenium kristallisiert in charakteristischen farblosen Nadeln.

Chemische Eigenschaften

Methyltrioxorhenium reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Wasser, Sauerstoff oder organischen Lösungsmitteln. In warmem Wasser bildet sich ein goldfarbener, polymerer, elektrisch leitfähiger Feststoff mit oktaedrisch koordinierten Metallzentren.

Verwendung

Methyltrioxorhenium dient als Katalysator in mehreren Reaktionen der organischen Chemie. So katalysiert es hocheffizient die Oxidation von Olefinen mit Hilfe von Wasserstoffperoxid zu Epoxiden.<ref>Saumya Verma, Asha Joshi, Saroj Ranjan De, Jawahar L. Jat: Methyltrioxorhenium (MTO) catalysis in the epoxidation of alkenes: a synthetic overview. In: New Journal of Chemistry. Band 46, Nr. 5, 2022, S. 2005–2027, doi:10.1039/D1NJ04950J. </ref> Dabei bildet MTO mit Wasserstoffperoxid zunächst einen Peroxo-Komplex. Von diesem wird dann ein Sauerstoffatom auf das Olefin übertragen und es bildet sich das Epoxid.<ref>Cristiana Di Valentin, Remo Gandolfi, Philip Gisdakis, Notker Rösch: Allylic Alcohol Epoxidation by Methyltrioxorhenium: A Density Functional Study on the Mechanism and the Role of Hydrogen Bonding. In: Journal of the American Chemical Society. Band 123, Nr. 10, 1. März 2001, S. 2365–2376, doi:10.1021/ja003868y. </ref>

Eine weitere Reaktion, die durch Methyltrioxorhenium katalysiert wird, ist die Umsetzung von Aldehyden mit Triphenylphosphin und Diazoverbindungen zu Olefinen.<ref>Wolfgang A. Herrmann, Mei Wang: Methyltrioxorhenium as Catalyst of a Novel Aldehyde Olefination. In: Angewandte Chemie International Edition in English. Band 30, Nr. 12, Dezember 1991, S. 1641–1643, doi:10.1002/anie.199116411. </ref> Es ist ebenfalls möglich, Metathesereaktionen mit Hilfe von Methyltrioxorhenium, das auf Aluminiumoxid aufgetragen wurde, als Katalysator durchzuführen.<ref>Fritz E. Kühn, Richard W. Fischer, Wolfgang A. Herrmann: Methyltrioxorhenium. In: Chemie in unserer Zeit. Band 33, Nr. 4, August 1999, S. 192–198, doi:10.1002/ciuz.19990330403. </ref> Auch die katalytische Herstellung von Vitamin K3 mithilfe von MTO als Katalysator ist beschrieben.<ref>Wolfgang A. Herrmann, Joachim J. Haider, Richard W. Fischer: Rhenium-catalyzed oxidation of arenes—an improved synthesis of vitamin K31Communication 173 of the series Multiple Bonds between Main-Group Elements and Transition Metals. Preceding paper, Ref. [14].1. In: Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. Band 138, Nr. 2–3, Februar 1999, S. 115–121, doi:10.1016/S1381-1169(98)00133-2. </ref>

Literatur

• F. E. Kühn, R. Fischer, W. A. Herrmann: Methyltrioxorhenium. In: Chemie in unserer Zeit. 1999, 33, S. 192–198, doi:10.1002/ciuz.19990330403.
• F. Kühn, A. Scherbaum, W. A. Herrmann: Methyltrioxorhenium and its applications in olefin oxidation, metathesis and aldehyde olefination. In: Journal of Organometallic Chemistry. 2004, 689, S. 4149–4164, doi:10.1016/j.jorganchem.2004.08.018.
• A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1634.
• W. A. Herrmann, J. J. Haider, R. W. Fischer: Rhenium-catalyzed oxidation of arenes – an improved synthesis of vitamin K-3. In: Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1999, vol. 138, issue 2-3, S. 115–121.
• W. A. Herrmann: High Oxidation State Organometallic Chemistry. In: Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 27 (1988), S. 1297–1313, doi:10.1002/anie.198812971.

Einzelnachweise

<references />