siirtymäreaktio

A siirtymäreaktio, tai siirtymämetallireaktio, viittaa kemialliseen reaktioon, jossa siirtymämetallien kompleksien rakenne tai koostumus muuttuu. Siirtymämetallit ovat d-lohkon alkuaineita, joilla on osittain täytetty d-orbiittinsa, mikä antaa niille ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten monenlaisia hapetuslukuja ja kykyä muodostaa monimutkaisia komplekseja. Nämä ominaisuudet tekevät niistä tärkeitä monissa katalyyttisissä ja biokemiallisissa prosesseissa.

Siirtymäreaktioita esiintyy laajalti orgaanisessa ja epäorgaanisessa kemiassa. Yksi yleisimmistä esimerkeistä on Lewis-happo–emäs-reaktio, jossa siirtymämetalli toimii katalyyttinä. Esimerkiksi Grignard-reagenssien reaktioissa magnesiumin siirtymämetallikompleksit ovat keskeisiä. Myös oksidatiivinen ja reduktiivinen additio, kuten Ziegler-Nattan katalyyttien käyttö polymeereiden synteesiin, perustuu siirtymämetallien reaktioihin.

Siirtymäreaktioita voidaan luokitella useisiin eri tyyppeihin, kuten ligandinvaihdon, elektroninsiirtoreaktioiden ja rakenteellisten muutosten perusteella. Ligandinvaihto tapahtuu, kun kompleksissa oleva ligandi korvautuu toisella, mikä voi vaikuttaa kompleksin stabiilisuuteen ja reaktiokykyyn. Elektroninsiirtoreaktioissa siirtymämetalli vaihtaa hapetuslukuansa, mikä voi johtaa uusien sidosten muodostumiseen tai vanhojen katkeamiseen.

Siirtymäreaktioita käytetään laajalti teollisuudessa, kuten katalyyttien valmistuksessa, lääkeaineiden synteesissä ja materiaalien kehittämisessä. Niiden tarkka mekanismi ja dynamiikka tutkitaan usein spektroskopian ja teoreettisen kemian avulla. Siirtymäreaktioiden ymmärtäminen on tärkeää myös biokemiassa, sillä monet entsyymit sisältävät siirtymämetalleja ja käyttävät niitä katalyyttinä biologisissa prosesseissa.