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Cloruro de paladio (II)

El cloruro de paladio (II) , también conocido como dicloruro de paladio y cloruro paladio , son compuestos químicos con la fórmula PdCl 2 . El PdCl 2 es un material de partida común en la química del paladio ; los catalizadores a base de paladio son de particular valor en la síntesis orgánica . Se prepara mediante la reacción de cloro con paladio metálico a altas temperaturas.

Estructura

Se conocen dos formas de PdCl 2 , denominadas α y β. En ambas formas, los centros de paladio adoptan una geometría de coordinación plana cuadrada que es característica del Pd(II). Además, en ambas formas, los centros de Pd(II) están unidos por puentes μ 2 -cloruro . La forma α de PdCl 2 es un polímero que consta de losas o cadenas "infinitas". La forma β de PdCl 2 es molecular y consta de un grupo octaédrico de seis átomos de Pd. Cada uno de los doce bordes de este octaedro está atravesado por Cl . PtCl 2 adopta estructuras similares, mientras que NiCl 2 adopta el motivo CdCl 2 , con Ni (II) hexacoordinado. [1]

Evolución de la estructura de β-PdCl 2 : comience con una red cúbica, elimine las esquinas y los puntos centrados de la red, inscriba un octaedro (líneas rojas), etiquete las esquinas como X (doce centros de Cl ) y los átomos centrados en las caras como M (seis Pd(II) centros).

Se han descrito otros dos polimorfos , γ-PdCl 2 y δ-PdCl 2 , que muestran una expansión térmica negativa . La forma δ de alta temperatura contiene cintas planas de cuadrados de PdCl 4 conectados por bordes , como α-PdCl 2 . La forma γ de baja temperatura tiene capas corrugadas de cuadrados de PdCl 4 conectados en las esquinas . [2]

Preparación

El cloruro de paladio (II) se prepara disolviendo paladio metálico en agua regia o ácido clorhídrico en presencia de cloro . Alternativamente, se puede preparar calentando paladio metálico esponjoso con cloro gaseoso a 500 °C. [3] [4] [5] [6]

Reacciones

El cloruro de paladio (II) es un punto de partida común en la síntesis de otros compuestos de paladio. No es particularmente soluble en agua ni en disolventes no coordinantes, por lo que el primer paso en su utilización suele ser la preparación de aductos de base de Lewis lábiles pero solubles , como el dicloruro de bis(benzonitrilo)paladio y el dicloruro de bis(acetonitrilo)paladio . [7] Estos complejos se preparan tratando PdCl 2 con soluciones calientes de nitrilos:

PdCl 2 + 2 RCN → PdCl 2 (RCN) 2

Aunque ocasionalmente se recomiendan, las técnicas con gas inerte no son necesarias si el complejo se va a utilizar in situ . Como ejemplo, el dicloruro de bis(trifenilfosfina)paladio(II) se puede preparar a partir de cloruro de paladio(II) haciéndolo reaccionar con trifenilfosfina en benzonitrilo: [8]

PdCl 2 + 2 PPh 3 → PdCl 2 (PPh 3 ) 2

Una reducción adicional en presencia de más trifenilfosfina da tetrakis(trifenilfosfina)paladio(0) ; la segunda reacción puede llevarse a cabo sin purificar el dicloruro intermedio: [9]

PdCl 2 (PPh 3 ) 2 + 2 PPh 3 + 5/2 norte 2 H 4 → Pd (PPh 3 ) 4 + 1/2norte 2 + 2 norte
2
h+
5
CL

Alternativamente, el cloruro de paladio (II) se puede solubilizar en forma de anión tetracloropaladato (II) , como en el tetracloropaladato de sodio , reaccionando con el cloruro de metal alcalino apropiado en agua: [10] El cloruro de paladio (II) es insoluble en agua , mientras que el producto se disuelve:

PdCl 2 + 2 MCl → M 2 PdCl 4

Este compuesto también puede reaccionar adicionalmente con fosfinas para dar complejos de fosfina de paladio. [10]

El cloruro de paladio también se puede utilizar para obtener catalizadores de paladio heterogéneos: paladio sobre sulfato de bario , paladio sobre carbono y cloruro de paladio sobre carbono. [11]

Una solución de [PdCl 4 ] 2− (aq)

Usos

Incluso cuando está seco, el cloruro de paladio (II) puede teñir rápidamente el acero inoxidable . Así, a veces se utilizan soluciones de cloruro de paladio (II) para comprobar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. [12]

El cloruro de paladio (II) se utiliza a veces en detectores de monóxido de carbono . El monóxido de carbono reduce el cloruro de paladio (II) a paladio:

PdCl 2 + CO + H 2 O → Pd + CO 2 + 2HCl

El PdCl 2 residual se convierte en PdI 2 rojo , cuya concentración puede determinarse colorimétricamente: [13]

PdCl 2 + 2 KI → PdI 2 + 2 KCl

El cloruro de paladio (II) se utiliza en el proceso Wacker para la producción de aldehídos y cetonas a partir de alquenos .

El cloruro de paladio (II) también se puede utilizar para el tatuaje cosmético de leucomas en la córnea .

Referencias

  1. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN  0-12-352651-5 .
  2. ^ J. Evers, W. Beck, M. Göbel, S. Jakob, P. Mayer, G. Oehlinger, M. Rotter, TM Klapötke (2010). "Las estructuras de δ-PdCl 2 y γ-PdCl 2 : fases con expansión térmica negativa en una dirección". Angélica. Química. En t. Ed. 49 (33): 5677–5682. doi :10.1002/anie.201000680. PMID  20602377. {{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  3. ^ Patnaik, Pradyot (2003). "Paladio". Manual de sustancias químicas inorgánicas (1 ed.). Nueva York: McGraw-Hill. pag. 687.ISBN 978-0-07-049439-8.
  4. ^ Patnaik, Pradyot (2003). "Dicloruro de paladio". Manual de sustancias químicas inorgánicas (1 ed.). Nueva York: McGraw-Hill. págs. 688–689. ISBN 978-0-07-049439-8.
  5. ^ Armarego, WLF (2017). "4. Purificación de productos químicos inorgánicos y metal-orgánicos". Purificación de productos químicos de laboratorio (Octava ed.). Ámsterdam: Elsevier. pag. 687.ISBN 978-0-12-805457-4.
  6. ^ Kharasch, Morris S.; Seyler, Ralph C.; Mayo, Frank R. (1938). "Compuestos de coordinación de cloruro palladoo". Mermelada. Química. Soc . 60 (4). Sociedad Química Estadounidense: 882–884. doi :10.1021/ja01271a035.
  7. ^ Gordon K. Anderson, Minren Lin (2007). "Complejos de bis (benzonitrilo) dicloro de paladio y platino". Síntesis inorgánicas . vol. 28. págs. 60–63. doi :10.1002/9780470132593.ch13. ISBN 9780470132593. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  8. ^ Norio Miyaura ; Akira Suzuki (1993). "Reacción catalizada por paladio de 1-alquenilboronatos con haluros vinílicos: (1Z,3E) -1-fenil-1,3-octadieno". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 8, pág. 532.
  9. ^ DR Coulson; Satek, LC; Sombrío, SO (1972). "Tetrakis (trifenilfosfina) paladio (0)". Síntesis inorgánicas . vol. 13. págs. 121-124. doi :10.1002/9780470132449.ch23. ISBN 9780470132449. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  10. ^ ab Daniele Choueiry y Ei-ichi Negishi (2002). "II.2.3 Complejos de Pd (0) y Pd (II) que contienen fósforo y otros ligandos de átomos del grupo 15" ( extracto de Google Books ) . En Ei-ichi Negishi (ed.). Manual de química del organopaladio para síntesis orgánica . John Wiley & Sons, Inc. ISBN  0-471-31506-0.
  11. ^ Ralph Mozingo (1955). "Catalizadores de paladio". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 3, pág. 685.
  12. ^ Por ejemplo, http://www.marinecare.nl/assets/Uploads/Downloads/Leaflet-Passivation-Test-Kit.pdf [ enlace muerto permanente ]
  13. ^ TH Allen, WS Raíz (1955). "Determinación colorimétrica de monóxido de carbono en el aire mediante un método mejorado de cloruro de paladio". J. Biol. Química. 216 (1): 309–317. doi : 10.1016/S0021-9258(19)52307-9 . PMID  13252030.