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Ligandos de difosfina

Fórmula esquelética de un ligando de difosfina genérico. R representa una cadena lateral . Los donantes de fosfina están conectados por un enlace de cadena principal.

Las difosfinas , a veces llamadas bisfosfanos , son compuestos organofosforados que se utilizan con mayor frecuencia como ligandos de fosfina bidentados en química inorgánica y organometálica . Se identifican por la presencia de dos grupos fosfino unidos por una cadena principal y suelen ser quelantes . [1] Se ha sintetizado una amplia variedad de difosfinas con diferentes enlaces y grupos R. La alteración del enlace y de los grupos R altera las propiedades electrónicas y estéricas de los ligandos, lo que puede dar lugar a diferentes geometrías de coordinación y comportamiento catalítico en catalizadores homogéneos . [2]

Síntesis

La clorodiisopropilfosfina es un componente popular para la preparación de difosfinas.

A partir de bloques de construcción de fosfuro

La (2-bromofenil)difenilfosfina es un precursor de las difosfinas asimétricas.

Muchos de los ligandos de difosfina más utilizados tienen la fórmula general Ar2P ( CH2 ) nPAr2 . Estos compuestos se pueden preparar a partir de la reacción de X(CH2 ) nX ( X =halógeno) y MPPh2 ( M=metal alcalino): [ 3 ]

Cl ( CH2 ) nCl + 2NaPPh2Ph2P ( CH2 ) nPPh2 + 2NaCl

Los ligandos de difosfina también se pueden preparar a partir de reactivos dilitiados y clorofosfinas: [4]

XLi 2 + 2 ClPAr 2 → X(PAr 2 ) 2 + 2 LiCl (X = cadena principal de hidrocarburos)

Este enfoque es adecuado para instalar dos grupos dialquilfosfino, utilizando reactivos como clorodiisopropilfosfina .

Otro método popular, adecuado para preparar difosfinas asimétricas, implica la adición de fosfinas secundarias a las vinilfosfinas :

Ph 2 PH + 2 CH 2 =CHPAr 2 → Ph 2 PCH 2 -CH 2 PAr 2

La (2-litiofenil)difenilfosfina también se puede utilizar para obtener difosfinas asimétricas. El reactivo litiado está disponible en (2-bromofenil)difenilfosfina :

Ph2P ( C6H4Br ) + BuLi Ph2P ( C6H4Li ) + BuBr
Ph2P ( C6H4Li ) + R2PCliPh2P ( C6H4PR2 ) + LiCl

A partir de precursores de bis(diclorofosfina)

Muchas difosfinas se preparan a partir de compuestos del tipo X(PCl 2 ) 2 donde X = (CH 2 ) n o C 6 H 4 . Los reactivos clave son 1,2-bis(diclorofosfino)etano y 1,2-bis(diclorofosfino)benceno .

El 1,2-bis(diclorofosfino)etano es un intermediario clave en la síntesis de 1,2-bis(dimetilfosfino)etano . [5] [6]

Longitud de cadena y propiedades de coordinación

La difosfina de cadena corta dppm tiende a promover interacciones metal-metal como lo ilustran los complejos de estructura A. Cuando los dos sustituyentes de fosfina están unidos por dos a cuatro centros de carbono, los ligandos resultantes a menudo forman anillos quelantes con un solo metal. Un ligando de difosfina común es dppe , que forma un anillo quelante de cinco miembros con la mayoría de los metales.

Algunas difosfinas, como el caso extraordinario de t Bu 2 P(CH 2 ) 10 P t Bu 2 , dan complejos macrocíclicos con hasta 72 átomos en un anillo. [7]

Para posicionar los grupos donantes de fosfina en posición trans en una esfera de coordinación, se requieren varios átomos para unir los centros donantes y las difosfinas de cadena larga suelen ser flexibles y no se quelan bien. Este desafío se ha resuelto con la difosfina larga pero rígida SPANphos. [8] El ángulo de mordida de la difosfina influye en la reactividad del centro metálico. [9]

También existen algunos ejemplos de difosfina no quelante. Debido al efecto estérico, estos átomos de fósforo no pueden reaccionar con nada excepto con un protón. [10] Se puede cambiar de difosfina no quelante a quelante ajustando la longitud del brazo de enlace. [11]

Ligandos representativos

Los ligandos de difosfina particularmente comunes se muestran en la siguiente tabla: [12]

Véase también

Ligandos de fosfina de dialquilbiaril

Referencias

  1. ^ Hartwig, JF Química de metales de organotransición, desde la unión hasta la catálisis; University Science Books: Nueva York, 2010. ISBN  189138953X
  2. ^ Clevenger, Andrew L.; Stolley, Ryan M.; Aderibigbe, Justis; Louie, Janis (2020). "Tendencias en el uso de fosfinas bidentadas como ligandos en la catálisis de níquel". Chemical Reviews . 120 (13): 6124–6196. doi :10.1021/acs.chemrev.9b00682. PMID  32491839.
  3. ^ Wilkinson, G.; Gillard, R.; McCleverty, J. Química de coordinación integral: síntesis, reacciones, propiedades y aplicaciones de los compuestos de coordinación , vol. 2.; Pergamon Press: Oxford, Reino Unido, 1987; pág. 993. ISBN 0-08-035945-0 
  4. ^ Gareth J. Rowlands "Fosfinas quirales planares derivadas de [2.2]paraciclofano" Israel Journal of Chemistry 2012, volumen 52, número 1-2, páginas 60-75. doi :10.1002/ijch.201100098
  5. ^ Burt, Roger J.; Chatt, Joseph; Hussain, Wasif; Leigh, G.Jeffery (1979). "Una síntesis conveniente de 1,2-bis(diclorofosfino)etano, 1,2-bis(dimetilfosfino)etano y 1,2-bis(dietilfosfino)etano". Journal of Organometallic Chemistry . 182 (2): 203–206. doi :10.1016/S0022-328X(00)94383-3.
  6. ^ Moloy, Kenneth G.; Petersen, Jeffrey L. (1995). "Fosfinas de N-pirrolilo: una clase no explotada de ligandos de fosfina con un carácter aceptor de .pi. excepcional". Revista de la Sociedad Química Americana . 117 (29): 7696–7710. doi :10.1021/ja00134a014.
  7. ^ Cotton, FA; Wilkinson, G. Química inorgánica avanzada: un texto completo , 4.ª ed.; Wiley-Interscience Publications: Nueva York, NY, 1980; pág. 246. ISBN 0-471-02775-8 
  8. ^ Z. Freixa, MS Beentjes, GD Batema, CB Dieleman, GPF contra Strijdonck, JNH Reek, PCJ Kamer, J. Fraanje, K. Goubitz y PWNM Van Leeuwen (2003). "SPANphos: A C 2 -Ligando de difosfano coordinante trans simétrico ". Angewandte Chemie . 42 (11): 1322-1325. doi :10.1002/anie.200390330. PMID  12645065.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ^ Birkholz, M.-N., Freixa, Z., van Leeuwen, PWNM, "Efectos del ángulo de mordida de las difosfinas en reacciones de acoplamiento cruzado que forman enlaces CC y CX", Chem. Soc. Rev. 2009, vol. 38, 1099
  10. ^ Zong, J., JT Mague, CM Kraml y RA Pascal, Jr., Una in,in-difosfina congestionada, Org. Lett. 2013, 15, 2179-2181.
  11. ^ Zong, J., JT Mague y RA Pascal, Jr., "Encapsulación de átomos que no son hidrógeno mediante ciclofanos que contienen in, in-bis (triarilelemento)". Tetrahedron, 2017, 73, 455-460.
  12. ^ http://old.iupac.org/reports/provisional/abstract04/RB-prs310804/TableVII-3.04.pdf [ URL básica PDF ]