氧化加成反应(oxidative addition)及还原消去反应(reductive elimination)是
有机金属化学中二种重要的反应,二个反应都与
金属配合物有关。氧化加成是指
配合物中心金属的
氧化态(oxidation state)和
配位数(coordination number)同时增加的过程,还原消去则是它的逆过程,两者常见于过渡金属催化循环中。
氧化加成反应中,参与反应的
配合物其中心金属有空轨域且
氧化态较低,氧化的方式则是X-Y断裂并增加两个和中心金属键结的共价键(X-M-Y)。反应之后,金属的
氧化态n 和配合物的电子个数皆加 2。 虽然加入各种不同的共价键都会产生氧化加成反应,最常见的是加入碳-氢(C-H) ,氢-卤(H-X),及碳(sp3)-卤键。sp2 共混的碳(如乙烯基),也可以发生氧化加成反应。
氧化加成反应的机理可以分为:同步(concerted)加成,SN2型分步加成,电离型(ionic,X-Y键先断裂生成相应的阴阳离子)分步加成,以及自由基型分步加成。以下分别是同步加成和SN2型分步加成机理的图示。
还原消去反应是氧化加成反应的逆反应。反应之后产生 X-Y 化合物,若新形成的 X-Y 键度强度较强,反应平衡会往还原消去反应的方向移动。不过 X 和 Y 原来需要在相邻的位置(cis)和中心金属
原子配位,才会产生还原消去反应。还原消去反应通常是金属催化循环中产生最终产物的一步。