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Química de organometálicos Slide de um professor da Unicamp
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Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Exemplo Interessante de Organoberlio (1)
BeCl2 + 2NaC5H5 Be [C5H5]2 + NaCl(reao de metatesis)
Estrutura determinada no estado slido (difrao de raios-x):1 C5H5 e 5 C5H5 (ligao monohapto e ligao pentahapto)
Estado SlidoEstado Gasoso
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Exemplo Interessante de Organometlico de Berlio (2)
Compostos organometlicos simples reagem com oxignio, gua e cidos de Brnsted fracosBe(CH3)2 + CH3OH (CH3)Be(OCH3) + CH4
Dimetilberlio forma complexos com bases de LewisBe(CH3)2 + N(CH3)3 (CH3)2BeN(CH3)3
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Organomagnsio (Reagente de Grignard)
Haletos de alquil ou fenil magnsio RMgX
Mais importante composto organometlico
Comumente usado em sntese orgnica ou inorgnica
Age como nuclefilo
Reage rapidamente com solventes prticos e compostos com prtons cidos
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Reagente de Grignard Sntese (1)
Ao de haletos de alquila ou arila com MG
RX + Mg RMgX
Reao precisa ser feita em ausncia de gua e oxignio solventes polares aprticos ex. ter dietlico ou THF; atmosfera inerte; trao de iodo adicionado (xido de magnsio : barreira cintica) Reatividade dos RX com Mg: I > Br > Cl > F
Estrutura normalmente inclui o solvente
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Reagente de Grignard Sntese (2)
Espcies monomricas existem em solues solues diludas e em solventes fortemente doadores
Em ter dietlico em altas concentraes de magnsio existem espcies polimricas
Equilbrio em soluo de ter: Equilbrio de Schlenk
2 RMgX MgR2 + MgX2(
Pela adio de dioxano ao equilbrio em dietilter ocorre a precipitao de um complexo de dioxano com MgX2 (1:1) e o filtrado pode ser evaporado para se obter o dialquilmagnsio
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Equilbrio em Soluo
Variedade das espcies presente em soluo
O Equilbrio depende de:
Natureza espacial (impedimento estrico) e eletrnica dos grupos alquil ou aril Natureza do halognio (tamanho, poder doador de eltrons Natureza do solvente Concentrao Temperatura Presena de impurezas
Variedade de estruturas RMgXClusterR2Mg4Cl6 (THF)6Complexo Monomricotetracoordenado
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2 os reagentes de Grignard so preparados pela reao de uma haloalcano com o metal magnsio em meio ter
as espcies cristalizadas a partir de soluo de ter incluem uma variedade de estruturas, como complexos de magnsio monomricos e grandes clusters
dado ao fato que os compostos de Grignard so produzidos em soluo de ter seu uso est limitado para reaes nas quais solventes com carter moderado de cido de Lewis possa ser usado. O ter pode formar complexos indesejveis com cidos de Lewis, como (CH3)3BO(C2H5)2
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Reaes com cidos halogenados
RMgX + HX RH + MgX2
Reaes com halognios
RMgX + X RX + MgX
Reaes com haletos
RMgX + BCl3 BR3
RMgX + SnCl4 SnR4
Reaes com cetonas & CO2
RMgX + H2C=O +H2O RCH2OH
RMgX + RHC=O +H2O RRCHOH
RMgX + R2C=O +H2O R2RCOH
RMgX + CO2 + H+ RCOOH
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2
Estrutura e reatividade bloco s Grupo 2Estrutura do [tBu2Mg]2
Estrutura e reatividade : Zn, Cd, Hg (Grupo 12) dialquil zinco, cdmium e mercrio ausncia de associao via pontes alqulicas (caracterstica importante)
dialquilzinco uma cido de Lewis fraco, dialquilcdmio mais fraco ainda e dialquilmercrio praticamente no age como cido de Lewis
Estrutura e reatividade : Zn, Cd, Hg (Grupo 12)Sntese de organometlicos de zinco rota conveniente: metatesis com alquil-alumino ou alquil-ltio no caso do alquil-ltio a reao funciona de acordo com a correlao de eletronegatividade caracterstica das reaes de metatesis nas reaes com alquil-alumnio a correlao de eletronegatividade no decisiva: eletronegatividades do zinco e alumnio so muito similares (1,61 e 1,65) neste caso consideraes de dureza/moleza corretamente predizem a formao de pares ZnCH3 (mole) e AlCl (duros)
Princpio de cidos e bases duros e moles :R.G. Pearson, J. Chem. Educ., 45, 643 (1968)
Estrutura e reatividade : Zn, Cd, Hg (Grupo 12)Os compostos alquil-zinco so pirofricos e facilmente hidrolizveis, enquanto os alquilcdmio reagem mais lentamente com o ar
Estrutura e reatividade : Zn, Cd, Hg (Grupo 12)Exemplo estrutural interessanteFase GasosapentahaptoEstado Slidoassociao em cadeia zig-zag
Estrutura e reatividade : Zn, Cd, Hg (Grupo 12)Devido serem cidos de Lewis fracos, os compostos dialquil-zinco e dialquil-cdmio forma compostos estveis com aminas, especialmente aminas quelantes.Exemplo: fenantrolina
Estrutura e reatividade : Zn, Cd, Hg (Grupo 12)Dialquil mercrio
Compostos que podem ser usados como materiais de partida para sntese de compostos organometlicos de metais mais eletropositivos atravs da reao de transmetalaoExemplo:
2 Ga + 3 Hg(CH3)2 Ga(CH3)3 + 3 Hg
Caractersticas de compostos M-alquil (M= representativos)Dialquil mercrio : srios problemas ambientais !Poluio dos mares e riosTrgico acidente na Baia de Minamata , Japo em 1956 (1930): 200 a 600 toneladas de dimetil mercrio. Fabricao de acetaldedo
Caractersticas de compostos M-alquil (M= representativos)Eltrons-deficientesPolimricoInicosMolecular nmero preciso de eltronsMolecular rico em eltronshttp://web.chemistry.gatech.edu/~wilkinson/Class_notes/CHEM_3111_6170/Main_group_organometallics.pdf
OrganoboroTriaquil e triarilboranos
Monomrico muita aglomerao ao redor do tomo de Boro para que haja a polimerizao
PreparaoReao de reagentes organoltio, Grignard ou organo- alumnio com steres de boro e complexos de BF3 com ter
B(OMe)3 + 3RMgX R3B + 3Mg(OMe)X3CH3MgI + BF3 (CH3)3B
HidroboraoRCH=CH2 + HB RCH2CH2B
OrganoboroReao Interessante:
Incorporao de boro em heterociclcos, como no caso da protlise de um triaril-boro com 1,2- dihidrxibenzeno em temperaturas elevadas
OrganoalumnioTrialquil e triaril
Altamente reativo
Incolor
Lquidos volteis ou slidos de baixo ponto de fuso
Entra em ignio espontaneamente em contato com o ar
Reage violentamente com a gua
Dimrico
Organoalumnio Os compostos organometlicos de alumnio so eletrodeficientes, com ligaes do tipo 3c, 2e.
Nos alquil-alumnios o ngulo Al-C-Al de aproximadamente 75Al2(CH3)6
Organoalumnio A fraqueza destas ligaes (3c,2e) indicado pela dissociao do composto trialquil-alumnio que aumenta a medida que aumenta o tamanho do grupo alquilaPapel importante dos efeitos estricos !
OrganoalumnioTrimetilalumnio
OrganoalumnioAl(mes)3Trimesitilalumnio
Dissociao virtualmente completa !Evidncia clara do papel fundamental dos efeitos estricos na estrutura de compostos alquil-alumnios
OrganoalumnioAlR3 (Al2R6) reage facilmente com ligantes formando adutos do tipo LAlR3Al2Me6 + 2NEt3 2Me3AlNEt3
cido de Lewis mais forte que os compostos organoboro
Reage com reagentes protnicos com liberao de alcanos
Al2R6 + 6HX 6RH + 2 AlX3 (X = OH, OR, Cl, Br)
Reage com haletos ou alcxidos de elementos menos eletropositivos produzindo outros organometlicos
MXn +AlR3 (excesso) MRn + n/3AlX3(M = B, Ga, Si, Ge, Sn, etc.)
Organoalumnio Reao importante: reao de insero de alcenos- Alcenos se inserem na ligao Al-C dos compostos AlR3 a 150 o C a 100 atm dando derivados de cadeia longa=Al-R + H2C=CH2 =Al-CH2-CH2-RC2H4=Al-(CH2-CH2)2-R=Al-(CH2-CH2)n-RC2H4
Organoalumnio Reao importante: reao de insero de alcenoshttp://media.web.britannica.com/eb-media/60/1660-004-390F09C4.gifCatalisador de Ziegler-Natta: Alquil-alumniosZieglerNattaPN:1963
OrganoalumnioPolietilenoBrasken (Brasil): 20.000 ton/ano
Organometlicos de Al, Ga, In e Tl Carter do carbnion / Tem uma relao com a hidrlise
Al2R6 > GaR3 > InR3 > TlR3 > BR3
Carter do carbnion maior para o alumnio e decresce na ordem acima.
Implicao: os compostos alquil-alumnio so rapidamente e completamente hidrolisados pela gua
Al2(CH3)6 2Al(OH)3 + 6 CH4Os trialquilboranos precisam de condies mais drsticas para hidrlise
Grupo 14 SilcioOs compostos organosilcio so preparados por:
Reao de SiCl4 com reagentes de Grignard ou compostos de organoltio
- cloro-metilsilanos : matria prima industrial para a produo de silicone e leos
- reagentes de Grignard ou compostos de organoltios so muito caros
Grupo 14 Sntese direta com Silcio elementar ( Eugene Rochow, GE, 1940)
Si + RX RnSiX4-n
2CH3Cl+Si (CH3)2SiCl2
P de cobre 300 CEugene Rochow realizando a sntese de Silicones em seu Laboratriohttp://chemcases.com/silicon/images/rochow.jpg
Grupo 14 SilcioForma polmeros em condies hidrolticas
n (CH3)2SiCl2+ n H2O n [(CH3)2SiO]n + n HClFormao de polisilicones
O processo nasceu, fundamentalmente, do trabalho iniciado em 1940, deEugene G. Rochow, qumicoamericano, que trabalhava para a Hotpoint Company,subsidiriadaGeneralo Electric Company, por adaptao da sntese detriclorosilano
2 Si + 6 HCl 2 HSiCl3+ 2 H2
Grupo 14Compostos Organo-estanho
SnX4-nRn X = Cl, F, O, OH, n = 1 4
Aplicao comercial : R usualmente grupo butil, octil ou fenil
Compostos mono, di, tri e tetrasubstitudos so realmente utilizados
Grupo 14Compostos Organo-estanho/Aplicaes
Compostos monosubstitudos RSnX3 Estabilizantes de PVC
Compostos disubstitudos R2SnX2 Indstria de plsticos como estabilizantes (PVC) Catalisadores na produo de espuma de uretano Vulcanizao de silicones na temperatura ambiente
Compostos tri-substitudos R3SnX - Fungicides, bactericidas, inseticidas
Compostos tetra-substitudos R4Sn Preparao de outros compostos organo-estanho
Grupo 14Compostos Organo-estanho - Sntese
Grignard
Organo-alumnio
Reao direta entre o metal e o haleto orgnico
Grupo 14Capacidade de Formar PoliedrosImportante:Muitas reaes de compostos organoestanho e organochumbo so similares aquelas dos anlogos de silcio e germnio, entretanto a presena do par de eltrons leva a existncia de alguns compostos de Ge(II), Sn(II) e Pb(II)
Grupo 15: As, Sb e BiEstado de oxidao +3 Rota conveniente de preparao de ER3Reao de Metatesis com Reagente de Grignard ou organoltio
ER3 (E = As, Sb e Bi) so bases de Lewis fracas e geralmente seguem a seguinte ordem: PR3 > AsR3 > SbR3 >> BiR3
Grupo 15: As, Sb e BiEstado de oxidao +5 Preparao do ction tetrafenil-arsnio
Reao de metatesis onde o nion Ph- substitui o n formal O2- ligado ao tomo de As resultando num composto onde o As mantm seu estado de oxidao. A formao do altamente exoenergtico MgO contribui para a energia de Gibbs da reao.
Tipos de Ligantes : Ligantes doadores Doam densidade eletrnica para o centro metlicoOrbitais dos ligantes cheios e orbitais vazios no metal Doao de densidade eletrnica dos orbitais dos ligantes cheios para o metal.
Tipos de Ligantes : Ligantes aceptores Aceitam densidade eletrnica do centro metlico
Orbitais cheios no metal e orbitais vazios nos ligantes
Retro-doao (backdonation) da densidade eletrnica aos orbitais antiligantes * vazios
Tipos de Ligantes : Ligantes aceptores ligantes aceptores : CO, N2, NO, alcenos, dienos interao de um orbital t2g do metal com orbital * vazio do ligante ( >). Ligante de campo forte
Ligantes aceptores : COMonxido de carbono liga-se aos metais de transio usando uma " back-bonding *
A ligao tem trs componentes, dando lugar a uma ligao tripla parcial
A ligao sigma () surge do overlap do par de eltrons hibridizados sp no ligantes do carbono com a mistura dos orbitais d,s,p do metal
Um par de ligaes se origina do overlap dos orbitais d do metal com o par de orbitais antiligantes que se projetam do carbono do CO
Ligantes aceptores : COFormas cannicas da ligao M-COEstruturas de ressonncia da ligao M-CO
A medida que o poder da retrodoao do metal ao CO aumenta temos a presena da estrutura mais direita.
CO em ponte O ligante carbonila se envolve em uma srie de modos de ligao em dmeros de carbonila metlicos e clusters.
No modo ponte mais comum, o ligante CO se liga um par de metais. Exemplo nos carbonilos metlicos comumente disponveis:
CO em ponteCo2(CO)8 Fe2(CO)9
CO em ponteCo4(CO)12Fe3(CO)12
CO em ponte
Nuclearidade superior: CO forma pontes entre trs ou at quatro metais. Estes ligantes so denotados 3-CO e 4-CO. Menos comuns so os modos de ligao em que tanto C e O se ligam ao metal, por exemplo, 3-2
Tipos de CO em ponteMais importantes
Alguns Exemplos de Carbonilas Metlicos
Alguns Exemplos de Carbonilas Metlicos
Frequncias de estiramento de carbonilas no Infravermelho A posio das bandas carbonilas no espectro infravermelho depende principalmente do tipo de ligao do CO (terminal, ponte) e da quantidade de densidade eletrnica no metal que est fazendo a retrodoao para o CO
O nmero (e intensidade) das bandas do carbonil observadas depende do nmero de ligantes CO presentes e da simetria do complexo metlico. Podem existir efeitos secundrios como ressonncia de Fermi ou interaes entre "overtones" que podem complicar o espectro IR dos compostos carbonilo-metlicos
Frequncias de estiramento de carbonilas no Infravermelho Tipo de Ligao : dramtica mudana de posio das bandas(Para complexos neutros)Geralmente as bandas de carbonilas em ponte so fracas e largas !
Frequncias de estiramento de carbonilas no Infravermelho Efeito da densidade eletrnica sobre o metal medida que a densidade eletrnica sobre o metal aumenta mais retro-doao para o CO ocorre
Enfraquecimento da ligao CO devido o bombeamento de eltrons para os orbitais formamente vazios do CO
Aumento da fora da ligao M-CO tornando-a mais do tipo dupla, ou seja, a estrutura de ressonncia M=C=O assume maior importncia
Frequncias de estiramento de carbonilas no InfravermelhoEfeito da carga e da eletronegatividade na quantidade de backbonding (retrodoao) do metal para o CO nas frequncias de carbonilas no especto IR
Frequncias de estiramento de carbonilas no InfravermelhoExemplo dramticoReduo do Fe2(-PPH2)2(CO)6 por dois eltrons (2e-) para a forma dianinica [Fe2(-PPH2)2(CO)6]2- faz com que o estiramento carbonila (CO) se desloque de cerca de 150 cm-1 aps a reduo.
Ligantes Fosfina : M-PR3 Para os ligantes PR3 quanto mais eletronegativo for o radical R, temos o par de eltrons menos disponvel, o que implica que numa diminuio da capacidade doadora da fosfina Assim ao irmos do PPH3 para a PF3 devemos ter uma diminuio significativa da doao do ligante para o on metlico
Para o composto fac-M(CO)3(PR3)3 deveramos esperar que a CO deveria aumentar em energia com a eletronegatividade de R.
Explicao 1
Ligantes Fosfina : M-PR3carboniltrialquilfosfinafac-M(CO)3(PR3)3
Ligantes Fosfina : M-PR3Explicao 2 Assumir a presena da retro-doao (backdonation)
Assumir que para uma srie de ligantes PR3 a doao seja constante e que com o aumento a eletronegatividade de R o orbital * da fosfina estabilizado (diminui em energia) e a retrodoao M L favorecida
Como a retrodoao remove densidade eletrnica do tomo metlico, as freqncias CO das carbonilas ligadas ao metal devem se deslocar para maiores energias quando aumenta a eletronegatividade de R, pois diminui a capacidade de retrodoao M CO.
Ligantes Fosfina : M-PR3CO de complexos tipo fac199 cm-1
Ligantes Fosfina : M-PR3 A retrodoao uma explicao geralmente aceita; entretanto, muito difcil de determinar a contribuio relativa da -doao/retrodoao-. Mas, com base em dados de CO para uma grande variedade de complexos que a srie de acidez foi montada
PMe3 < PH3 < PAr3 < P(OMe)3 < P(OAr)3 < P(NR2)3 < PCl3 < CO ~ PF3
Esta a razo porque a maioria dos ligantes preferem ficar em posio trans ao ligante CO
CO um dos mais fortes cidos logo a retrodoao vai ser maximizada quando o outro ligante que compete com a retrodoao a partir do mesmo orbital do metal for um ligante -cido mais fraco
Ligantes Fosfina : M-PR3 Esta regra s quebrada se houver fortes interaes estricasngulo de cone das fosfinas O tamanho estrico do ligante expresso pelo seu ngulo Quando diversas configuraes de R so possveis usa-se aquela com menor valor de
Sntese de metalocarbonilas Interao direta do metal finamente dividido com monxido de carbono Ni + CO Ni(CO)4
Fe + CO Fe(CO)5 (200C, alta presso)
Reduo do metal em presena de CO (agente redutor) CrCl3 + RMgX + CO Cr(CO)6 VCl3 + Na + CO V(CO)6 Re2O7 + CO Re2(CO)10
Algumas estruturas de carbonilos mono e binuclearesOctadricos: Grupo VIB e V(CO)6 Bipirmide trigonal : Fe, Ru e OsTetradricos : Ni(CO)4
Reatividade de carbonilos metlicosTipo 1
Reao de troca onde o CO trocado por outro ligante doador de 2 eltrons
[Ni(CO)4] + PX3 [Ni(CO)3PX3] + CO
Doador de muitos eltrons que desloca diversos ligantes CO [Cr(CO)6] + C6H6 [Cr(C6H6)(CO)3] + 3CO
Reatividade de carbonilos metlicosTipo 2
Reao redox (incluindo a quebra e formao da ligao metal-metal)
[Co2(CO)8] + 2Na 2Na+ [Co(CO)4]-
[Mn(CO)5Br] + [Mn(CO)5]- [Mn2(CO)10 + Br-
Reatividade de carbonilos : formao hidretosAcidificao de nions carbonilatos resulta na formao hidretos que podem ser considerados cidos conjugados dos nions
Co(CO)4- + H3O+ HCo(CO)4 + H2O
Re(CO)5- + H2O HRe(CO)5 + OH-
Fe(CO)4-2 + H3O+ HFe(CO)4- + H2O
HFe(CO)4- + H3O+ H2Fe(CO)4 + H2O
Reaes Tpicas do Fe(CO)5
Ligantes Alcenos (2e-)Sal de Zeise (1827): etileno reage com [PtCl4]2- em soluo diluda de HClCompostos quadrado planares: as ligaes platina-etileno esto dirigidos na direo da dupla ligao entre os dois carbonoscor de rosaalaranjado
Ligantes Alcenos (2e-)Nos ligantes doadores os eltrons so doados para os orbitais eg (vazios) do metal para formar a ligao qumica primria. A ligao reforada pelo back-bonding envolvendo os orbitais * .Como resultado a ligao mltipla C-C enfraquecida.
Ligantes Alcenos (2e-)O enfraquecimento da ligao C-C suportado pelas seguintes observaes:
o estiramento C=C deslocado para menores frequncias comparado com o ligante livre. Por exemplo, a frequncia passa de 1623 cm-1 no eteno livre para a regio de 1460-1560 cm-1 nos complexos
a distncia da ligao C-C nos complexos maior que no ligante livre. Por exemplo: eteno 132 pm e cerca de 137 pm nos complexos
Ligantes doadoresClassificao do ligantes doadores em funo do nmero de eltrons doados (independente do back-donation
Ligante doadore- doadosmono olefinas2alil3dienos4
dienil5trienos e arenos6cicloheptatrienil7ciclooctatetraeno8
Metalocenos - ciclopentadienilEstruturas cannicas de ressonnciaO primeiro composto com o sistema ciclopentadienil foi o ferroceno (diciclopentadienilferro). A preparao foi feita pela ao do ciclopentadieno sobre ferro reduzido na temperatura de 573 K, ou pela ao do iodeto de ciclopentadienil-magnsio sobre cloreto de ferro (II).
Metalocenos - ciclopentadienilPreparao do Ferroceno Slido laranja; funde a 447 K e sublima a 373 K Insolvel em H2O e solvel na maioria dos solventes orgnicos Mais difcil de ser hidrogenado que o benzeno Composto diamagntico indicando a ausncia de eltrons desemparelhadosTermicamente estvel at 773 K
Propriedades do Ferroceno No sofre ao de cidos e bases (HCl e NaOH mesmo a quente facilmente oxidado por cido ntrico diludo: ferriciniumO nion ciclopentadienil reage como uma molcula aromtica
Importantes Reaes do Ferroceno: eletrfilos e outros reagentes
Estrutura de alguns Metalocenosconfigurao staggered (ferroceno cristal) configurao eclipsada ( rutenoceno e osmoceno cristal) configurao eclipsada do ferroceno em fase gasosa
Propriedades dos complexos MCp2VCp2 : prpura; p.f. ( C) : 440-441CrCp2 : vermelho; p.f. ( C) : 445-446MnCp2 : ambar; p.f. ( C) : 445-446FeCp2 : laranja; p.f. ( C) : 446-447CoCp2 : prpura; p.f. ( C) : 445-446NiCp2 : vermelho; p.f. ( C) : 446-447
Observao Importante (Estabilidade)RMgX + H2O RH + MgXOH
Cp2Fe + H2O no ocorre
Molculas Fluxionais sistemas qumicos so considerados em termos de estruturas moleculares estticas
ponto de vista vem do uso de modelos (varas e bolas) e pela determinao das estruturas atravs de mtodos de difrao de raios-X que so instantneos
molculas fluxionais: diferem das outras molculas por possurem mais que uma configurao simples representando uma energia mnima
as molculas fluxionais podem ter duas (ou mais) ou mais configuraes de energia mnima que podem ser termicamente acessadas
Molculas FluxionaisPosio e Energia do tomo de hidrognio no sistema simtrico HF2 . A posio do tomo de hidrognio est no meio do caminho entre os ons fluoretosAPosio e Energia de um tomo de hidrognio num sistema de pontes de hidrognio assimtrico
Escala de Tempo de Algumas Tcnicas estruturaisTcnica Escala de Tempo aprox. (seg.)Difrao de eltrons 10-20Difrao de Neutron 10-18Difrao de raios-X 10-18Ultravioleta 10-15Visvel 10-14Infravermelho-Raman 10-13Resonncia de Spin Eletrnico 10-4 a 10-8Ressonncia Magntica Nuclear 10-1 a 10-9Msbauer 10-6Separao Experimental de Ismeros > 102
Exemplo de FluxionalidadeAllil complexos
Exemplo de FluxionalidadeAllil complexos
Exemplo de FluxionalidadeAllil complexos
Outros exemplos de fluxionalidadeTetrametilalenoferro tetracarbonilaAbaixo de 210 C RMN de H mostra 3 picos (1:1:2)Acima de 210 RMN de H 1 nico pico
Outros exemplos de fluxionalidade3 tipos de hidrognios RMN de HAcima de 200 C - um nico pico
Outros exemplos de fluxionalidadeSistema de carbonilas no-rgidas
Reaes de Substituio dos LigantesX por L : carga decresce de 1L por X : carga aumenta de 1Associativo o ligante de entrada forma uma ligao com o metal e, em seguida, o ligante de partida toma o seu par de eltrons e abandona
Dissociativo a ordem dos eventos oposta: o ligante de partida abandona e o ligante de entrada entra
Reao de Adio OxidativaAdio oxidativa mais fcil quando temos um timo par redox de 2 e- , ou seja: tanto o estado inicial quanto o final so relativamente estveis. Exemplo: a adio oxidativa do Ir(I) para Ir(III) comum enquanto Fe(III) para Fe(IV) geralmente pouco provvel.Complexo de Vaska
Reao de Adio Oxidativa (Complexo de Vaska)
Reao de Eliminao RedutivaOs grupos eliminados precisam estar em posio cis !
Reao de Adio RedutivaNo ocorre reao
Ataque Nucleoflico ao Ligante CoordenadoAtaque nucleoflico direto ao ligante coordenado molculas ricas em eltrons ( CO, alcenos, polienos e arenos) geralmente no reagem com nuclefilos na ausncia de metal
quando ligados ao metal estes ligantes doam alguma parte de sua densidade eletrnica e tornam-se susceptveis ao ataque nucleoflico direto
Ataque Nucleoflico ao Ligante Coordenado ligantes insaturados so mais susceptveis ao ataque nucleflico quando:
- existe pouca densidade eletrnica no metal - metal est coordinativamente saturado ataque nucleoflico ao centro metlico
Ataque Nucleoflico ao Metal
Ataque Nucleoflico ao Metal
Catlise Homognea Catalisador aumenta a velocidade de reao Diminui significativamente a energia de ativao No usado na reaoNormalmente interage com o substrato . Diferentes caminhos de reao
Catlise HomogneaUm catalisador abaixa significativamente a Energia de AtivaoProdutos de reaes catalisadas e no-catalisadas podem ser diferentes
Exemplo de Ciclo: Catalisador de WilkinsonHidrogenao cataltica do propileno
Processo Wacker : etileno a acetaldedo
Processo Wacker : etileno a acetaldedoNa primeira etapa, o Pd2+ forma um complexo- planar tetra-coordenado com o eteno - com trs ons cloretos carregado negativamente. Um Cl- trocado pela gua formando um espcie neutra que logo em seguida perde um H+ tornando-se um espcie negativa. O on OH- migra para o eteno. Existe vrios fatores envolvidos os eltrons no ligante eteno so puxados para perto do metal deixando o carbono deficiente atraindo o OH-; a ligao Pd-O relativamente fraca e valncia fica livre pela migrao do OH- que ocupada pela H2O. Agora temos um on Pd alquilado e a perda de Cl- compensada pela migrao do hidreto (H-) gerando um novo complexo- (forma enol). Finalmente, a espontnea decomposio fornece etanal e o metal Pd.
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