铑角色-你所不知道的

一旦使新珠宝变得更加明亮和有光泽的电镀铑薄涂层消失了，我们大多数人可能会遇到铑，这主要是汽车催化转化器中的重要组成部分。在这些装置中，元素45的金属颗粒嵌入催化剂的多孔陶瓷结构中，其特定作用是帮助将氮氧化物分解为无害的O2和N2。1988年，也就是催化转化器成为瑞典新车必修的一年之前，我遇到了这种银白色贵金属，其形式非常不同：50克紫色粉末。

相当于一名研究生的半年薪水。该价格既反映了元素45通常是铂族金属（PGM）中最昂贵的事实，又反映了将其氧化为分子化合物的难度。铑的价格会根据外部因素波动，例如，如果汽车销量上升或环保法规变得更加严格，铑的价格就会上涨。此外，由于其生产受少数几个国家控制，尤其是南非。

因此，采矿罢工或地方政治也可能对世界市场产生重大影响。紫色粉末是氯化铑（III），该化合物也因得名于Rhodon（希腊玫瑰）而得名。在接下来的五年中，我用它来制备各种配位化合物，包括催化剂，这是这种金属在实验室中的主要用途-每年都报告有铑配合物催化的新有机反应。此类铑催化剂还用于工业，特别是用于制造薄荷醇（存在于许多消费产品中。

如润唇膏，止咳药，牙膏和须后水），以及用于治疗帕金森氏病的L-DOPA（L-3,4-二羟基苯丙氨酸）。疾病。这些催化剂的一个值得注意的方面是对映选择性，这对应用至关重要，也是WilliamS.Knowles和RyojiNoyori拥有2001年诺贝尔化学奖一半的原因。含铑的氧化态+3的配位化合物的显着特征是其缓慢释放和捕获配体。

例如，对于溶解在水中的氯化铑（III），可能会形成十种不同的物种，并且在铑中心附近的八面体配位环境中交换-例如在顺式-[RhCl2（H2O）4]+和反式-[RhCl2（H2O）4]+-非常慢。实际上如此之慢，以至于这种解决方案可能要花费一年或更长时间才能达到化学平衡。这与例如Fe（III）类似物顺式-[FeCl2（H2O）4]+，其相应的顺式-反式异构化需要毫秒。有一种特殊的观察方法：铑NMR光谱法1。铑是自然界中只有一种同位素103Rh的少数元素之一。

该同位素具有与质子相同的核自旋（1/2），因此对于NMR研究非常有用。其灵敏度差意味着获取信号通常需要不切实际的样本量和时间，这阻碍了广泛使用，但并非没有支持者，因为Rh与其他原子核的耦合可以通过2DNMR光谱技术提取有价值的信息。还已知几种人造放射性同位素，包括亚稳定的核异构体。其中一种，由103Ru衰变产生的103mRh-被研究为癌症治疗剂2。

然而，鉴于其半衰期短（59分钟）和Rh（III）配合物的配体交换速率较慢，因此合成和使用103mRh化合物需要仔细计划。基于Rh24+核心的各种复合物也已显示出作为抗癌化合物的希望。最近，在一个令人振奋的发展中，已证明具有被赋予有机荧光团的配体的dirhodium（II）化合物被癌细胞吸收的方式与游离配体3的方式不同（dirhodium化合物在化合物中分散分布）。细胞质，如图）。

这为这类M–M键合化合物指明了新的可能性，并可能鼓励大型制药公司走出他们的有机舒适区，就像他们40年前基于铑的对角邻域在顺铂中开发顺铂型药物一样。元素周期表。铂金。尽管它可能在其更知名的PGM表亲钯和铂的阴影下，但在化学应用的道路上，铑正在逐渐普及，并且没有放缓的迹象。