Изворни код странице Метатеза

{| style="float: right;"
|-
| <math chem>\overset{+1}{{\color{Orange}\ce{Ag}}}\overset{-1}{{\color{Blue}\ce{NO3}}} + \overset{+1}{{\color{Green}\ce{H}}}\overset{-1}{{\color{Magenta}\ce{Cl}}} \rightarrow \overset{+1}{{\color{Green}\ce{H}}}\overset{-1}{{\color{Blue}\ce{NO3}}} + \overset{+1}{{\color{Orange}\ce{Ag}}}\overset{-1}{{\color{Magenta}\ce{Cl(v)}}}</math>
|}

'''Метатеза''' ([[латински језик|латински]] ''metathesis'' - премештање) је [[хемијска реакција]], двоструке замене која се одиграва по општој формули:<ref>{{GoldBookRef | title = metathesis | file = M03878}}.</ref>

: -{A-B + C-D → A-D + C-B}-

Услед ове реакције фрагменти реагујућих [[молекул]]а се „мењају местима“ на координисан начин. The bond between the reacting species can be either [[Ionic bonding|ionic]] or [[Covalent bond|covalent]]. Classically, these reactions result in the precipitation of one product.<ref>{{cite book | last=Grubbs | first=Robert | title=Handbook of Metathesis | publisher=Wiley-VCH John Wiley distributor | publication-place=Weinheim, Germany; Chichester, England | year=2003 | isbn=978-3-527-30616-9 | oclc=52485738}}</ref>

У старијој литератури се често сусреће термин ''двострука декомпозиција''. Термин двоструко разлагање се конкретније користи када се најмање једна од супстанци не раствара у [[растварач]]у, пошто се лиганд или јонска размена одвија у чврстом стању реактанта. На пример:

: -{AX(aq) + BY(s) → AY(aq) + BX(s).}-

== Типови реакција ==

=== Размена контрајона ===

Метатеза соли је уобичајена техника за размену [[counterion|контрајона]]. Избор реактаната је вођен [[solubility chart|графиконом растворљивости]] или [[lattice energy|енергијом решетке]]. [[HSAB theory|-{HSAB}- теорија]] се такође може користити за предвиђање производа реакције метатезе.

Метатеза соли се често користи за добијање соли које су растворљиве у органским растварачима. Илустративно је претварање [[натријум перренат]]а у [[tetrabutylammonium|тетрабутиламонијумову]] [[Salt (chemistry)|со]]:<ref>{{cite book|doi=10.1002/9780470132623.ch42 |chapter=Tetrahalo Oxorhenate Anions |title=Inorganic Syntheses |year=2007 |last1=Dilworth |first1=J. R. |last2=Hussain |first2=W. |last3=Hutson |first3=A. J. |last4=Jones |first4=C. J. |last5=McQuillan |first5=F. S. |last6=Mayer |first6=J. M. |last7=Arterburn |first7=J. B. |pages=257–262 |isbn=9780470132623 }}</ref>
: -{NaReO<sub>4</sub>  +  N(C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)<sub>4</sub>Cl   →   N(C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)<sub>4</sub>[ReO<sub>4</sub>]  +  NaCl}-

Тетрабутиламонијумова со преципитира из воденог раствора. Растворљив је у [[dichloromethane|дихлорометану]].

Метатеза соли се може извести у неводеном раствору, што је илустровано конверзијом [[ferrocenium tetrafluoroborate|фероценијум тетрафлуоробората]] у липофилнију со која садржи [[Lithium tetrakis(pentafluorophenyl)borate|тетракис(пентафлуорофенил)борат]] анјон:<ref>{{cite journal|doi=10.1016/S0022-328X(00)00531-3 |title=Synthesis, crystal structure, and reactions of the 17-valence-electron rhenium methyl complex &#91;(η5-C5Me5)Re(NO)(P(4-C6H4CH3)3)(CH3)&#93;+ B(3,5-C6H3(CF3)2)4−: Experimental and computational bonding comparisons with 18-electron methyl and methylidene complexes |year=2000 |last1=Le Bras |first1=Jean |last2=Jiao |first2=Haijun |last3=Meyer |first3=Wayne E. |last4=Hampel |first4=Frank |last5=Gladysz |first5=J.A |journal=Journal of Organometallic Chemistry |volume=616 |issue=1–2 |pages=54–66 }}</ref>
: -{[Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>]BF<sub>4</sub>  +  NaB(C<sub>6</sub>F<sub>5</sub>)<sub>4</sub>   →   [Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>]B(C<sub>6</sub>F<sub>5</sub>)<sub>4</sub>  +  NaBF<sub>4</sub>}-

Када се реакција одвија у [[dichloromethane|дихлорометану]], со -{NaBF}-<sub>4</sub> преципитира и -{B(C<sub>6</sub>F<sub>5</sub>)<sub>4</sub>-}- со остаје у раствору.

Реакције метатезе могу се јавити између две [[Inorganic chemistry|неорганске]] [[Salt (chemistry)|соли]] када је један производ [[insoluble|нерастворљив]] у води. На пример, [[precipitation (chemistry)|таложење]] [[silver chloride|сребрног хлорида]] из мешавине [[silver nitrate|сребрног нитрата]] и [[cobalt hexammine chloride|кобалт хексамин хлорида]] даје [[nitrate|нитратну]] со комплекса кобалта:

: -{3 {{chem|AgNO|3}} + [Co(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]Cl<sub>3</sub>   →  3 AgCl   +  [Co(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>](NO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>}-

Реактанти не морају бити високо растворљиви да би се одиграле реакције метатезе. На пример, [[barium thiocyanate|баријум тиоцијанат]] се формира приликом кључања суспензије [[copper(I) thiocyanate|бакар(-{I}-) тиоцијаната]] и [[баријум хидроксид]]а у води:

: -{ {{chem|Ba(OH)|2}} + 2{{chem|CuCNS}}  → {{chem|Ba(CNS)|2}}  + 2CuOH}-

=== Алкилација ===

Метални комплекси се [[alkylation|алкилују]] путем реакција метатезе соли. Илустративна је [[methylation|метилација]] [[titanocene dichloride|титаноцен дихлорида]] да би се добио [[Petasis reagent|Петасисов реагенс]]:<ref>{{OrgSynth | author = Payack, J. F. |author2= Hughes, D. L. |author3= Cai, D. |author4= Cottrell, I. F. |author5= Verhoeven, T. R. | prep = v79p0019 | volume = 79 | pages = 19 | year = 2002 | title = Dimethyltitanocene}}</ref>
: -{(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>TiCl<sub>2</sub>  +  2 ClMgCH<sub>3</sub>   →   (C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Ti(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>  +  2 MgCl<sub>2</sub>}-

Продукт соли типично преципитира из реакционог растварача.

Реакција [[neutralization (chemistry)|неутрализације]] је врста реакције двоструке замене. Реакција неутрализације настаје када [[киселина]] реагује са једнаком количином [[base (chemistry)|базе]]. Ово обично ствара раствор соли и [[water|воде]]. На пример, [[хлороводонична киселина]] реагује са [[натријум хидроксид]]ом и производи [[натријум хлорид]] и воду:

: -{HCl + NaOH  → NaCl + {{chem|H|2|O}}}-

Реакција између киселине и карбоната или бикарбоната увек даје [[carbonic acid|угљену киселину]] као производ, која се спонтано разлаже на [[угљен-диоксид]] и воду. Ослобађање гаса угљен-диоксида из реакционе смеше доводи до завршетка реакције. На пример, уобичајена реакција научне демострације „вулкана” укључује реакцију [[acetic acid|сирћетне киселине]] са [[sodium bicarbonate|натријум бикарбонатом]]:

:{{chem|CH|3|COOH}}  + {{chem|NaHCO|3}}  → {{chem|CH|3|COONa}}  + {{chem|CO|2}}  + {{chem|H|2|O}}

=== Реакција метатезе без соли ===

За разлику од реакција метатезе соли, које користе таложења чврстих соли, постоје реакције метатезе без соли, које су базиране на формирању силил халогенида, који имају високу енергију -{Si}--халид везе. Реакције метатезе без соли се одвијају хомогено.<ref>{{cite journal |doi=10.1246/bcsj.20200056|title=Redox-Active α-Diimine Complexes of Early Transition Metals: From Bonding to Catalysis|year=2020|last1=Mashima|first1=Kazushi|journal=Bulletin of the Chemical Society of Japan|volume=93|issue=6|pages=799–820|doi-access=free}}</ref>

== Метатеза у неорганској хемији ==

У [[неорганска хемија|неорганској хемији]] реакцији метатезе подлежу разне [[со]]ли нпр:

[[сребро нитрат|AgNO<sub>3</sub>]]([[раствор|aq]]) + [[кухињска со|NaCl]](aq) → [[сребро хлорид|AgCl]](s) + [[натријум нитрат|NaNO<sub>3</sub>]](aq)

Реакције овог типа у хемији се називају реакције двоструке замене.

== Метатеза угљоводоника са вишеструким везама ==

=== Дефиниција ===

Метатеза [[угљоводоник]]а са вишеструким везама је реакција између [[алкен (једињење)|алкена]], [[алкин]]а код којих постоји [[Двострука веза|вишеструка веза]] [[угљеник]]а. Услед ове реакције настаје координисано пуцање две двоструке везе између атома угљеника са грађењем две друге двоструке везе или цикличне:

[[Слика:Metathesis scheme.png|мини|450п|центар|Општа шема метатезе]]

Типичан пример ове врсте метатезе је реакција два молекула [[етен]]а у присуству металоорганских [[никл]]ових [[катализа]]тора услед које настаје [[циклобутан]]:

[[Слика:Cyclodimerization.png|центар|оквир|Циклодимеризација услед метатезе]]

То је тзв. метатеза са затварањем прстена (''ring closing metathesis'' RCM)

Велики практичан значај има крстаста метатеза, cross-метатеза (cross-metathesis CM):

[[Слика:Metathesis of olefines.svg|центар|оквир|крстаста метатеза]]

која се користи у нафтној индустрији, за повећање [[октан]]ског броја сировог [[моторни бензин|бензина]]. Ова реакција у нафтној индустрији се одиграва при високој температури, у присуству катализатора [[волфрам]]а (нпр: WCl<sub>6</sub>-EtOH-EtAlCl<sub>2</sub>). 

Друга реакција са великим практичним значајем је ROMP (''ring opening metathesis polymerisation'') [[полимеризација]] услед метатезе са отварањем прстена (полимеризација са метатетичним отварањем прстена):

[[Слика:ROMP.png|центар|мини|350п|полимеризација услед метатезе са отварањем прстена]]

Услед ове реакције могу се добити неки материјали који се користе као горњи слој за [[Компакт-диск|ЦД]].

Иако је реакција метатезе позната преко шездесет година, веома дуго она се није могла контролисати, јер њен механизам није био познат. Веће интересовање за метатезу у органској хемији се јавља шездесетих година [[20. век|XX века]].

=== Историја ===

Реакцију метатезе је открио педесетих година [[20. век|XX века]] [[Карл Циглер]]. Ипак тек [[1971]]. године је откривен њен механизам и метали који је катализирају. 

== Нобелова награда 2005. године ==
Године [[2005]] [[Нобелова награда за хемију|Нобелову награду за хемију]] су добили:<ref name="PressRelease">{{cite web |title=Press Release, 5 October 2005 |url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2005/press.html |website=The Nobel Prize in Chemistry 2005 |publisher=NobelPrize.org |access-date=April 12, 2016}}</ref>
* [[Ив Шован]]<ref>{{Cite journal
 | pmid = 25762275
| year = 2015
| last1 = Basset
| first1 = Jean-Marie
| author-link1 = Jean-Marie Basset
| title = Yves Chauvin (1930–2015) Nobel-prizewinning chemist who rearranged carbon–carbon bonds
| journal = [[Nature (journal)|Nature]]
| volume = 519
| issue = 7542
| pages = 159
| doi = 10.1038/519159a
| doi-access = free
}}</ref><ref>{{Cite journal
 | pmid = 25754448
| year = 2015
| last1 = Olivier-Bourbigou
| first1 = H
| title = Yves Chauvin (1930-2015)
| journal = Angewandte Chemie International Edition
| pages = 4428
| doi = 10.1002/anie.201501336
 | volume=54
| issue = 15
| author1-link = Hélène Olivier-Bourbigou
}}</ref><ref>{{Cite journal
 | pmid = 16274653
| year = 2005
| last1 = Mansuy
| first1 = D
| title = Nobel Prize in Chemistry, 2005. Yves Chauvin, Robert H. Grubbs and Richard R. Schrock. Metathesis and catalysis honored
| journal = Médecine/Sciences
| volume = 21
| issue = 11
| pages = 995–6
| doi = 10.1051/medsci/20052111995
| doi-access = free
}}</ref><ref name="Britannica">{{cite web | url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/1090475/Yves-Chauvin | title=Britannica | access-date=3 February 2015}}</ref> ([[Француска]]),
* [[Ричард Шрок]]<ref name="Mansuy2005">{{cite journal|last1=Mansuy|first1=Daniel|title=Métathèse et catalyse à l'honneur|journal=Médecine/Sciences|volume=21|issue=11|year=2005|pages=995–997|issn=0767-0974|doi=10.1051/medsci/20052111995|pmid=16274653|doi-access=free}}</ref><ref name="thesis-schrock-1972">{{cite thesis |url=https://www.proquest.com/docview/302685249/ |title=Synthesis and study of some Group VIII transition metal catalysts |date=1972 |publisher=[[Harvard University]] |type=Ph.D. |last=Schrock |first=Richard Royce |via=[[ProQuest]] |url-access=subscription |oclc=76998410}}</ref><ref>{{cite web |url=https://news.mit.edu/2018/lifelong-search-new-catalysts-killian-lecture-richard-schrock-0216 |title=A lifelong search for new catalysts: Richard Schrock, trailblazer in organometallic chemistry, delivers annual Killian Lecture |date=February 16, 2018 |work=MIT News Office |first=Anne |last=Trafton}}</ref>  ([[Сједињене Америчке Државе|САД]]) и 
* [[Роберт Грабс]]<ref name="Lanxess">{{cite journal |title=Lanxess rubber employs Materia catalysts |journal=Chemical & Engineering News |date=August 21, 2006 |volume=84 |issue=34 |page=23 |url=https://cen.acs.org/articles/84/i34/Lanxess-rubber-employs-Materia-catalysts.html?type=paidArticleContent |access-date=January 9, 2018}}</ref><ref name="NobelBio">{{cite web |title=Robert H. Grubbs – Biographical |url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2005/grubbs-bio.html |website=The Nobel Prize in Chemistry 2005 |publisher=NobelPrize.org |access-date=April 12, 2016 |quote=In some places, my birthplace is listed as Calvert City and in others Possum Trot. I was actually born between the two, so either one really is correct.}}</ref><ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=cpMzZe1INPMC&dq=Faye+Atwood+Grubbs&pg=PA159|title=History and Families, McCracken County, Kentucky, 1824-1989|date=December 22, 1989|publisher=Turner Publishing Company|isbn=9780938021360|accessdate=December 22, 2021|via=Google Books}}</ref> ([[Сједињене Америчке Државе|САД]])
за развој метатезе.

== Референце ==
{{Reflist}}

== Литература ==
{{Литература|30em}}
* {{cite book|ref=Atkins|last1=Atkins|first1=Peter W.  |author2=Julio de Paula|title=Physical Chemistry|url=https://archive.org/details/physikalischeche0000unse|edition = 4th|publisher=[[Wiley-VCH]]|location=Weinheim|year=2006|isbn= 978-3-527-31546-8}}
* {{cite book|ref=Brock|last=Brock|first=William H.|url=https://books.google.com/books?id=AJ-c8py7t6gC&pg=PA459 |title=Viewegs Geschichte der Chemie|language = de|publisher=[[Vieweg+Teubner Verlag|Vieweg]]|location=Braunschweig |year=1997|isbn=978-3-540-67033-9}}
* {{cite book|ref=Bruckner|last=Brückner|first=Reinhard| title = Reaktionsmechanismen |edition = 3rd|language = de|publisher=Spektrum Akademischer Verlag|location=München|year= 2004|isbn=978-3-8274-1579-0}}
* {{cite book|ref=Wiberg|last1=Wiberg|first1=Egon |last2=Wiberg|first2=Nils |last3=Holleman|first3=Arnold Frederick |url=https://books.google.com/books?id=Mtth5g59dEIC&pg=PA287 |title=Inorganic chemistry|publisher= [[Academic Press]]|year= 2001 |isbn= 978-0-12-352651-9}}
* {{cite EB1911|wstitle=Chemical Action|volume=6|pages=26–33|short=1}}
* {{cite journal|last1=Fox|first1=Jeffrey L.|title=Antibody reagents revolutionizing immunology|journal=Chemical & Engineering News Archive|date=1 January 1979|volume=57 |pages=15–17|doi=10.1021/cen-v057n001.p015}}
* {{cite journal |last1=Ishino |first1=S|last2=Ishino|first2=Y|title=DNA polymerases as useful reagents for biotechnology: the history of developmental research in the field |journal=Frontiers in Microbiology|date=29 August 2014|volume=5|pages=465|pmid=25221550|pmc=4148896|doi=10.3389/fmicb.2014.00465|doi-access=free}}
* {{cite journal |last1=Kenakin|first1=T|last2=Bylund|first2=DB|last3=Toews|first3=ML|last4=Mullane|first4=K|last5=Winquist|first5=RJ|last6=Williams|first6=M|title=Replicated, replicable and relevant-target engagement and pharmacological experimentation in the 21st century |journal=Biochemical Pharmacology|date=1 January 2014 |volume=87 |issue=1 |pages=64–77 |doi=10.1016/j.bcp.2013.10.024|pmid=24269285}}
* {{cite journal|last1=Lindsley|first1=CW|title=2013 Philip S. Portoghese Medicinal Chemistry Lectureship: drug discovery targeting allosteric sites|journal=Journal of Medicinal Chemistry|date=25 September 2014 |volume=57 |issue=18 |pages=7485–7498|pmid=25180768|pmc=4174999|doi=10.1021/jm5011786}}
* {{cite journal|last1=Baker|first1=Monya|title=Deceptive curcumin offers cautionary tale for chemists |journal=Nature |date=9 January 2017|volume=541|issue=7636|pages=144–145|doi=10.1038/541144a|pmid=28079090|bibcode=2017Natur.541..144B|doi-access=free}}
* {{cite journal|last1=Dahlin|first1=JL|last2=Walters|first2=MA|title=The essential roles of chemistry in high-throughput screening triage |journal=[[Future Medicinal Chemistry]]|date=July 2014|volume=6|issue=11|pages=1265–1290|pmid=25163000|pmc=4465542|doi=10.4155/fmc.14.60}}
* {{cite journal|last1=Baell|first1=JB|last2=Holloway|first2=GA|title=New substructure filters for removal of pan assay interference compounds (PAINS) from screening libraries and for their exclusion in bioassays.|journal=Journal of Medicinal Chemistry |date=8 April 2010|volume=53|issue=7|pages=2719–2740|doi=10.1021/jm901137j|pmid=20131845|citeseerx=10.1.1.394.9155}}
* {{Cite journal|last1=Detavernier|first1=Christophe|last2=Dendooven|first2=Jolien|last3=Sree|first3=Sreeprasanth Pulinthanathu|last4=Ludwig|first4=Karl F.|last5=Martens|first5=Johan A.|date=2011-10-17|title=Tailoring nanoporous materials by atomic layer deposition|journal=Chemical Society Reviews|volume=40|issue=11|pages=5242–5253|doi=10.1039/C1CS15091J|pmid=21695333|issn=1460-4744}}
* {{Cite journal|last1=Xie|first1=Qi|last2=Deng|first2=Shaoren|last3=Schaekers|first3=Marc|last4=Lin|first4=Dennis|last5=Caymax|first5=Matty|last6=Delabie|first6=Annelies|last7=Qu|first7=Xin-Ping|last8=Jiang|first8=Yu-Long|last9=Deduytsche|first9=Davy|last10=Detavernier|first10=Christophe|date=2012-06-22|title=Germanium surface passivation and atomic layer deposition of high-kdielectrics—a tutorial review on Ge-based MOS capacitors|journal=Semiconductor Science and Technology|volume=27|issue=7|pages=074012|doi=10.1088/0268-1242/27/7/074012|bibcode=2012SeScT..27g4012X |s2cid=95322238 |issn=0268-1242}}
{{Литература крај}}

== Спољашње везе ==
{{Commons category|Salt metathesis reaction}}
* {{cite web |title=Press Release, 5 October 2005 |url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2005/press.html |website=The Nobel Prize in Chemistry 2005 |publisher=NobelPrize.org}}

{{Нормативна контрола}}


[[Категорија:Хемијске реакције]]