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Diosdado Alejandra

Linares Jurado Areli

Pedro

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Un anillo inorgánico es un sistema finito polinuclear de átomos, distintos de carbono, dispuestos a formar una estructura cerrada (plana o cerca de ser plana) compuesta por átomos idénticos (homociclos) o distintos (heterociclos).

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Aplica sólo para elementos del grupo representativo, aunque deja abierta la posibilidad de extenderse a elementos de metales de transición.

Clasificación

Los anillos que contienen átomos idénticos como: Si, P, S etc.

Aparente sistema homocíclico, manteniendo algunos enlaces entre átomos idénticos.

HomociclosHomociclosHomociclosHomociclos Heterociclos formados por Heterociclos formados por Heterociclos formados por Heterociclos formados por intersección de heteroátomos.intersección de heteroátomos.intersección de heteroátomos.intersección de heteroátomos.

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Clasificación

Alternación regular de dos diferentes elementos, habiendo una repetición idéntica de unidades de pares atómicos.

La alternación regular se distribuye por introducir un 3°elemento .

Heterociclos formados por Heterociclos formados por Heterociclos formados por Heterociclos formados por alternación regular alternación regular alternación regular alternación regular Heterociclos mixtos Heterociclos mixtos Heterociclos mixtos Heterociclos mixtos

•Finitas Compuestos moleculares (JAULAS)

•InfinitasPolímeros o compuestos macromoleculares

Los anillos pueden combinarse para formar estructuras tridimensionales:

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Compuestos típicos de no metales

•Borazinas•Ciclosilanos•Ciclosiloxanos•Ciclopolifosfinas•Ciclofosfazenos

Los fosfacenos son compuestos quecontienen átomos de fosforo y nitrógenoalternos, ya sea en una cadena o en unanillo, con dos sustituyentes en cadafosforo. Los enlaces P–N son cortos yfuertes.

FOSFACENOS

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Síntesis de Fosfacenos(NPCl2)n

n PCl5 + n NH4Cl [PNCl2]n+ 4n HCl

Aunque habitualmente se les representa formados por alternancia de enlaces P-N sencillos y P=N dobles, todas las distancias son iguales

(alrededor de 1.5Å) lo que permite hablar de una cierta aromaticidad.

• Planaridad del anillo(aunque no siempre).

• Igualdad de las distanciasP-N.

• Estabilidad de loscompuestos (que no sepierde en ausencia deplanaridad). Son inclusomás difíciles de reducirque los compuestosaromáticos orgánicos.

Formación de enlaces

Los 4 orbitales híbridossp3 (que albergan 4e) delP se utilizan para unenlace sigma, dejandoque un 5to electrónocupe un orbital d,pueden dibujarseestructuras resonantesanálogas al bencenoindicando aromaticidad.Dos de los orbitales sp2 del N (con 1

e cada uno) se emplean para elenlace σ y el tercero contiene unpar solitario de electrones, dejandoun e para el orbital Pz nohibridizado, el cual contribuye a laformación del enlace π.

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Enlace en los fosfacenosEnlace en los fosfacenosEnlace en los fosfacenosEnlace en los fosfacenos

Los fosfacenos muestran una gran tendencia a la polimerización.

Dado que la unidad –N=P– es isoelectrónica con la unidad –O–Si–

que caracteriza a las siliconas.

La entidad monomérica

que se repite es [NPR2]

donde R=F, Cl, así como

grupos orgánicos.

Teoría de Craing y Paddock para el enlace π en los fosfacenos.

El enlace π de los ciclofosfacenos incluye orbitales p y d (enlace dπ-pπ)

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Teoría de Dewar para el enlace π

Sugiere que los orbitales dx-z y dy-z están hibridizados paradar dos orbitales que se dirigen hacia los átomos de Nadyacentes. Esto permite que se formen 3 enlacescentrales entorno a cada N. Modelo de la isla. Producedeslocalización sobre segmentos de tres átomos en elanillo pero hay nodos presentes en cada átomo de P ya quelos dos orbitales híbridos de P son perpendiculares entresí.

Tanto los fosfacenos como ciclofosfacenos son buenos oxidantes. Tienen propiedades térmicas y radiactivas muy estables.Su estabilidad aumenta cuando tienen sustituyentes como –NH2, –OR, –OC6H5

Aplicaciones de ciclofosfacenos

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•Son insolubles en agua y disolventesacuosos.

•Son inflamables.

•Pueden soportar bajas temperaturas sinllegar a su descomposición.

•Por sus propiedades dielectricas sonpropuestos para tecnologías modernas.

Características.

Principales usos:

i) Plásticos rígidos.ii) Combustibles iii)Puede fabricarse materiales que resistantemperaturas extremadamente fríos.iv) metal coatings & wire insulation v) composite materials together with asbestos, glass or with ordinary phenolic resins.

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OTROS SISTEMAS DE ANILLOSHETEROCÍCLICOSINORGÁNICOS

Un siloxano es un grupo funcional en la química deorganosilicio con el enlace Si-O-Si. Los siloxanostambién incluyen compuestos ramificados, siendo lacaracterística que define que cada par de centros desilicio se separa por un átomo de oxígeno. El grupofuncional siloxano es la columna vertebral de lassiliconas, el ejemplo más importante de los cuales es elpolidimetilsiloxano.

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Siloxanos cíclicos

Ejemplo de síntesis de un siloxano.

El Me2SiCl2 con agua a temperaturas elevadas daMe2SiO polimérico pero cuando la hidrólisis se efectúaa temperatura ambiente la mezcla resultante tambiénincluye siloxanos cíclicos (Me2SiO)n (n=3,4, etc.).

Aceites de silicona:

Los elastómeros de silicona:

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Interesantes propiedades y usosTodas las siliconas son un excelente repelente alagua, aislante térmico y eléctrico y químicamenteinerte. Ellos exhiben antiadherente,antiespumante y propiedades de resistencia a lallama. En este sentido, se han llevado a caborevoluciones tecnológicas en todos los ámbitosde la vida.

(i) Aceites de silicona: Ellos tienen una viscosidad extremadamente alta (ca. 50.000 a 3,00,000 veces la del agua,

Se utilizan:• Como dieléctrico aislante, por ejemplo, los medios de

comunicación en aceites de transformadores. • Como fluidos compresibles para muelles líquidos • Como agentes antiespumantes en las instalaciones de

eliminación de aguas residuales,teñido textil, aceite de cocina,.• Como aditivo en cosméticos (labiales, bronceado loción, aceite

de pelo, etc)

Algunas de sus aplicaciones son los siguientes:

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(ii) Grasas de silicona: Los aceites de silicona se espesan para hacer grasas de silicona para uso en engranajesde acero de alta resistencia y ejes.

(iii) El caucho de silicón: cauchos de silicona se utiliza en la fabricación• Aislamiento del cable• Diafragmas• Cinta aislante eléctrico

• selladores y adhesivos industriales• Las válvulas del corazón• Los trajes espaciales• impresiones precisas para dentaduras• Máscaras en el cine.

(iv) resinas de silicona: resinas de silicona se utilizan en la fabricación• Aislamiento de equipos eléctricos • Laminados y tarjetas de circuitos impresos para equipos electrónicos • Pinturas y recubrimientos de alta temperatura en los utensilios de cocina.

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Compuestos que contienen anillos de azufre y nitrógeno

La amonólisis del monocloruro de azufre:

Se puede preparar SSSS2222NNNN2222 , (SN)x y otros sulfuros binarios a partir

de S4N4, al calentarlo bajo presión en una solución de CS2 que

contenga azufre se forma S4N2 esta molécula tiene una

configuración de “media silla” fig16.31 Otro ejemplo es al reducir

al S4N4 (potasio metálico o azida de sodio) se obtiene un anillo

plano de seis miembros.

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El interés sobre este sistema se funda en el hecho de que aúncuando esta compuesta por átomos de dos no metales, el nitrurode azufre polimérico posee algunas propiedades físicassemejantes a las de un metal

Propiedades metálicasConductividad “2.5 x 103 (Ωcm)-1

Funcionamiento como superconductor a bajas temperaturas

Bibliografía

Química Inorgánica, Huheey James E., 4ª edición, Oxford University Press Harla, 1997, Pp. 1121. consultadas: 815-834, 925-928.

The Chemistry of inorganic Homo-and Heterocycles, Haiduc Ionel, et. al., Volumen 1 y 2.

Phosphorus, Corbridge, 2ª edición, Elsevier Scientific Publishing Company, 1990. Pp. 560, consultadas: 238-245.

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Inorganic Chemistry, Prof. Ranjit K. Verma, University Department of Chemistry.