高级无机化学/烯烃复分解
烯烃复分解是一种有机化学反应，它利用金属催化剂通过四元环中间体（也称为Chauvin 机理）在烯烃（或烯烃）之间转移取代基。这种有效的方法不仅产率高，而且与其他有机反应相比，副产物和有害废物更少。伊夫·肖万、罗伯特·H·格拉布斯和理查德·R·施罗克因其对烯烃复分解的贡献而获得了 2005 年诺贝尔化学奖。
20 世纪 50 年代，工业化学家赫伯特·S·埃卢特里奥在他的一项实验中发现，在 Mo-Al 催化剂上，从丙烯原料中得到了丙烯-乙烯共聚物。他重复了用环戊烯的实验，并注意到“聚合物看起来像有人拿着一把剪刀，打开了环戊烯，然后整齐地缝合了它”。其他化学家也得到了类似的结果，即烯烃双键的断裂和重新形成。格拉布斯认为，取代基的重排是通过金属环戊烷中间体发生的。肖万提出，烯烃复分解是由金属卡宾引发的。许多科学家同意肖万的观点，即金属卡宾在烯烃复分解过程中起着主要作用，从那时起，人们对其进行了更深入的研究，以了解完整的机理。
两个烯烃上取代基的重排是通过形成一个四元环中间体发生的，如下图所示。
具有取代基 R1 的初始烯烃与烯烃金属卡宾形成中间体，使金属元素与初始烯烃连接。然后，产物与具有取代基 R2 的第二烯烃反应，形成另一个四元环中间体，并产生具有 R1 和 R2 两种取代基的最终组合烯烃，同时产生初始金属卡宾。这种类型的四元环形成被称为 [2+2] 环加成。四元环不是最稳定的，已知会导致分子应力。结果，形成具有非常高的活化能。与金属的相互作用降低了环形成的活化能，使过程能够在中等温度下发生。
烯烃复分解需要使用金属催化剂。最常用的催化剂是格拉布斯催化剂和施罗克催化剂。
格拉布斯催化剂是一种市售的催化剂，易于操作，因为它对水、氧气和其他少量杂质非常稳定。虽然它具有高官能团耐受性等优点，但也存在缺点，即与其他催化剂（如 Mo 亚胺烷烃催化剂）相比，其反应活性较低。
与烯烃相互作用后，会形成一个与卡宾顺式且与 Cl 原子反式的四元环。
与格拉布斯催化剂类似，施罗克催化剂也是市售的。它比格拉布斯催化剂具有更高的反应活性，并且可以耐受多种官能团，但它也存在许多缺点，例如需要在惰性气氛下使用干燥的溶剂和底物进行操作，并且不能耐受杂原子上的质子。
- 开环复分解聚合 (ROMP)
- 闭环复分解 (RCM)
- 交叉复分解 (CM)
- 非环二烯复分解聚合 (ADMET)
烯烃复分解为石油化工、聚合物以及更多领域开辟了新的工业途径。在石油化工领域，烯烃复分解用于烯烃转化技术 (OCT) 工艺和壳牌高级烯烃工艺 (SHOP)。ROMP 为在许多工业方法中生成具有特殊性能的有用聚合物提供了机会。为了未来的油化工进展，天然脂肪的复分解为可能提供了可能性。目前，最重要的应用是生产丙烯、洗涤剂级烯烃和聚合物。
- Jen, W. "有机合成中的烯烃复分解".
{{cite journal}}: Cite journal requires|journal=(help) - Mol, J.C. "烯烃复分解的工业应用". 213 (1): 39–45. doi:10.1016/j.molcata.2003.10.049.
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