ジカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム(0)()またはローパー錯体()は、化学式Ru(CO)2(PPh3)3で表されるルテニウムの金属カルボニルである。2つの一酸化炭素配位子と3つのトリフェニルホスフィン配位子がルテニウム(0)中心に配位した構造を持つ。

溶液中では、容易にトリフェニルホスフィン配位子のうち1つを分離し、アルキン、オレフィン、二水素、二酸素などの様々な基質と結合や酸化的付加を起こす反応性の高い16電子錯体を生成する。三方両錐形分子構造をとり、溶液中では急速に互いに変換し合う2つの異性体の混合物として存在する。空気中では安定な固体であるが、溶液は空気中で酸化しRu(CO)2(PPh3)2(η2-O2)を生成する。

合成 ジカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム(0)は、対応する二塩化ルテニウム(II)錯体を過剰量のホスフィンの存在下でマグネシウムにより還元することで合成される。16電子中間体は、実際に単離することができる。

Ru(CO)2Cl2(PPh3)2 + Mg + PPh3 → Ru(CO)2(PPh3)3 + MgCl2

改良された塩基促進法では、塩化カルボニルルテニウム(II)錯体を過剰量のホスフィンの存在下で塩基によって還元することで合成される。このワンポット合成の全体の反応式は次の通りである。

Ru(CO)3Cl2(thf) + 3 PPh3 + 4 [NEt4]OH → Ru(CO)2(PPh3)2 + [NEt4]2[CO3] + 2 [NEt4]Cl + 2H2O + thf

まず、水酸化物イオンがCO配位子へ求核攻撃を行い、ギ酸イオンが生成されることで、カルボン酸金属が形成される。

Ru(CO)3Cl2(thf) + [NEt4]OH → [NEt4][Ru(CO)2(COOH)Cl2(thf)]

次に、溶媒和したテトラヒドロフランがホスフィンにより置換される。 [NEt4][Ru(CO)2(COOH)Cl2(thf)] + PPh3 → [NEt4][Ru(CO)2(COOH)Cl2(PPh3)] + thf

次に、ギ酸配位子が水酸化物イオンにより再び脱プロトン化される。 [NEt4][Ru(CO)2(COOH)Cl2(PPh3)] + [NEt4]OH → [NEt4]2[Ru(CO)2(COO)Cl2(PPh3)] + H2O

これらの3つの反応は、Ru(II)がRu(0)へ還元されるとともに、一酸化炭素が二酸化炭素へ酸化されることを意味する。最後に、残りの2つの塩化物配位子が2つのホスフィン基によって置換され、二酸化炭素が放出される。

[NEt4]2[Ru(CO)(COO)Cl2(PPh3)] + 2 PPh3 → Ru(CO)2(PPh3)3 + CO2 + 2 [NEt4]Cl

生成された二酸化炭素は[NEt4]2[CO3]として固定される。

歴史 ジカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム(0)は、d8金属錯体への酸化的付加反応が初めて体系的に研究されるようになった1972年に、Warren R Roperと共同研究者らにより初めて報告された。0価であり、CO配位子を2つしか持たないため、求核性が極めて高い。反応の多くは、バスカ錯体(trans-カルボニルクロロビス(トリフェニルホスフィン)イリジウム(I))のものに類似している。

応用 錯体を水素に曝すことで得られる誘導体であるRu(CO)2H2(PPh3)2は、末端アルケンとフェノンのオルト位C-H結合間での村井反応における触媒として用いられる。

脚注