シュボ触媒（）は、化学式で表される有機金属化合物である。アルデヒド、ケトン、イミンなどの極性官能基の水素化を触媒する。「外圏機構」による移動水素化触媒の初期の例として、学術的な関心を集めている。フェニル基のいくつかがp-トリル基に置換されたいくつかの誘導体が知られている。シュボ触媒は、作用機構に金属と配位子の両方を含む均一水素化触媒の一例である。
合成と構造 触媒の名称は、ドデカカルボニル三ルテニウムの触媒作用に対するジフェニルアセチレンの影響を研究していた過程で発見したYouval Shvoに由来する。ジフェニルアセチレンとドデカカルボニル三ルテニウムの反応は、ピアノ椅子錯体を生成する。このトリカルボニルの水素化により、シュボ触媒が得られる Y. Blum, D. Reshef, and Y. Shvo. H-transfer catalysis with Ru3(CO)12. Tetrahedron Lett. 22(16) 1981, pp. 1541-1544. Blum, Y.; Shvo, Y. Isr. J. Chem. 1984, 24, 144.。鉄のアナログであるも知られている。
シュボ触媒は、架橋ヒドリド配位子と強い水素結合により架橋された等価なRu中心対を含む。溶液中では、錯体は非対称的に分離する。
(C5Ph4O)2HRu2H(CO)4 <<=> C5Ph4OH)RuH(CO)2 + (C5Ph4O)Ru(CO)2
水素化触媒
適切な水素供給源や水素ガスの存在下では、シュボ触媒はアルデヒド、ケトン、イミン、イミニウムイオンなどの極性官能基の水素化に作用する。様々なアルケンやケトンは水素化が可能であるものの、その条件（145 ℃・500 psi）は限られている。アルキンの水素化におけるシュボ触媒の利用の障害の一つは、アルキンと強く結合し、徐々に触媒を毒する安定な錯体を形成してしまう傾向である。アリルアルコールのケトンへの変換に示されるように、分子内反応も進行する。シュボ触媒は、脱水素化も触媒する。
機構 シュボ触媒による水素化の機構は、速度決定における二重結合と錯体との相互作用に関する2つの異なる説明について、広く議論がなされてきた。提案されている2つの説明は、遷移状態において金属のみと相互作用する「内圏機構」と、シクロペンタジエノールプロトンも基質と相互作用する「外圏機構」である。反応速度論的同位体研究は、ヒドロキシ配位子と水素化金属の両方が速度に強い影響を与えていることから、協調的な遷移が起こっていることを示唆している。
その他の反応 シュボ触媒は、ティシチェンコ反応すなわちアルコールからエステルを形成する反応を促進する。この反応のはじめの段階では、第一級アルコールがアルデヒドへ変換されるBlum, Y.; Shvo, Y. J. Organomet. Chem. 1984, 263, 93.。
アミンの付加は、イノンへの酸化を経て、生成物を還元することで促進されるHaak, E. Eur. J. Org. Chem. 2007, 2815.。
「水素の借用」のもう一つの例として、他のアミンを用いたアミンのアルキル化もシュボ触媒によって促進される。この反応はイミンへの酸化を通して進行し、求核攻撃が可能となり、続いて脱離反応と二重結合の還元が行われるHollmann, D.; Bahn, S.; Tillack, A.; Beller, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 8291.。
脚注