على العكس من الحفازات الأخرى المستخدمة في تفاعل التبادل الأوليفيني، فإن لحفازات غرابز القدرة على تحمّل مجموعات وظيفية على الألكين، كما أنه يتوافق مع العديد من المذيبات العضوية. [٣][٤]
إن للجيل الثاني من حفاز غرابز الاستخدامات نفسها التي للجيل الأول، إلا أن الجيل الثاني يمتاز بنشاط كيميائي أكبر. كما أنه يمتاز بأنه ثابت تجاه الرطوبة والهواء، بالتالي فإن التعامل به سهل نسبياً.
قامت مجموعة بحث بقيادة نولان Nolan بنشر بحث علمي في عام 1999 عن استخدام حفّاز يعتمد على وجود كربين مرتبط بحلقة غير مشبعة لا متجانسة نيتروجينية (3،1-مضاعف(6،4،2-ثلاثي ميثيل فينيل) ثنائي هيدرو الإيميدازول). [٧] بالمقابل قامت مجموعة غرابز بنشر بحث عن استخدام شكل مشبع من الحفاز السابق في وقت لاحق من نفس العام. [٥]
في الجيل الثاني من الحفاز تحل مجموعة كربين حلقي لا متجانس نيتروجيني محل ربيطة فسفسن في المعقد، بالتالي يكون الروثينيوم متسانداً إلى مجموعتي كربين.
الاستخدامات
في أحد الأمثلة يحضّر شكل حلول في الماء من حفازات غرابز وذلك بوصل بولي إيثيلين غليكول إلى مجموعة إيميدازولين. ينزع البروتون من ملح الإيميدازولينيوم الناتج بواسطة مضاعف(ثلاثي ميثيل سيليل) أميد البوتاسيوم KHMDS إلى وسط التفاعل ليعطي معقد كربين حلقي لا متجانس نيتروجيني، والذي يحل محل ربيطة فسفين ليعطي الشكل المعدّل من معقد الروثينيوم. [٨]
إحدى الأمثلة على تطبيقات محتملة لحفازات غرابز هي استخدامها كمادة مضافة في بناء هياكل السفن الفضائية. من المعروف أن هياكل السفن الفضائية متينة، لكنها مع مرور الوقت قد تتعرض لشقوق مكروئية. في حال وجود حفاز غرابز مع وجود كبسولات من ثنائي حلقي البنتاديين، والتي من الممكن أن تخضع لتفاعل بلمرة تبادل فاتح للحلقة، فإنه من الممكن في حال وجود تشقق أن يتبلمر المركب الحلقي وفقا لذلك مغطياً التشقق. [٩]
^Vougioukalakis, G. C.; Grubbs, R. H. (2010). "Ruthenium-Based Heterocyclic Carbene-Coordinated Olefin Metathesis Catalysts". Chem. Rev.110 (3): 1746–1787. doi:10.1021/cr9002424. PMID 20000700.
^Trnka, T. M.; Grubbs, R. H. (2001). "The Development of L2X2Ru=CHR Olefin Metathesis Catalysts: An Organometallic Success Story". Accounts of Chemical Research34 (1): 18–29. doi:10.1021/ar000114f. PMID 11170353.
^ أبScholl, M.; Ding, S.; Lee, C. W.; Grubbs, R. H. (1999). "Synthesis and Activity of a New Generation of Ruthenium-Based Olefin Metathesis Catalysts Coordinated with 1,3-Dimesityl-4,5-dihydroimidazol-2-ylidene Ligands". Organic Letters1 (6): 953–956. doi:10.1021/ol990909q.
^Schwab, P.; Grubbs, R. H.; Ziller, J. W. (1996). "Synthesis and Applications of RuCl2(=CHR')(PR3)2: The Influence of the Alkylidene Moiety on Metathesis Activity". Journal of the American Chemical Society118 (1): 100–110. doi:10.1021/ja952676d.
^Jinkun Huang,, Edwin D. Stevens,, Steven P. Nolan,, and, Jeffrey L. Petersen (1999). "Olefin Metathesis-Active Ruthenium Complexes Bearing a Nucleophilic Carbene Ligand". Journal of the American Chemical Society121 (12): 2674–2678. doi:10.1021/ja9831352.
^Soon Hyeok Hong and Robert H. Grubbs (2006). "Highly Active Water-Soluble Olefin Metathesis Catalyst". Journal of the American Chemical Society128 (11): 3508–3509. doi:10.1021/ja058451c. PMID 16536510.
