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Enlace metal-metal

dimanganeso decacarbonilo .

En química inorgánica , los enlaces metal-metal describen interacciones atractivas entre centros metálicos. Los ejemplos más simples se encuentran en los complejos bimetálicos. Los enlaces metal-metal pueden estar "soportados", es decir, acompañados de uno o más ligandos puente , o "no soportados". También pueden variar según el orden de los bonos. El tema del enlace metal-metal generalmente se discute en el marco de la química de coordinación , [1] pero el tema está relacionado con el enlace metálico extendido , que describe las interacciones entre metales en sólidos extendidos, como metales a granel y subhaluros metálicos. [2]

Enlaces metal-metal sin soporte

Un ejemplo de enlace metal-metal se encuentra en el dimanganeso decacarbonilo , Mn 2 (CO) 10 . Como lo confirma la cristalografía de rayos X , un par de unidades de Mn(CO) 5 están unidas por un enlace entre los átomos de Mn. La distancia Mn-Mn (290 pm ) es corta. [3] Mn 2 (CO) 10 es un caso simple y claro de un enlace metal-metal porque ningún otro átomo une los dos átomos de Mn.

Cuando varios metales están unidos mediante enlaces metal-metal, el compuesto o ion se denomina cúmulo de metales . Muchos grupos de metales contienen varios enlaces M-M sin soporte. Algunos ejemplos son M 3 (CO) 12 (M = Ru, Os) e Ir 4 (CO) 12 .

Una subclase de matrices unidas entre metales sin soporte son los compuestos de cadena lineal . En tales casos, el enlace M-M es débil, como lo indican los enlaces M-M más largos y la tendencia de dichos compuestos a disociarse en solución.

Enlaces metal-metal soportados

En muchos compuestos, los enlaces metal-metal van acompañados de ligandos puente . En esos casos, es difícil afirmar de manera inequívoca que el enlace metal-metal es la fuerza cohesiva que une a los dos metales. Un ejemplo de ello es el diiron nonacarbonilo . Otro ejemplo de enlace metal-metal soportado es el dímero de ciclopentadienilirondicarbonilo , [(C 5 H 5 )Fe(CO) 2 ] 2 . En los isómeros predominantes de este complejo, los dos centros de Fe están unidos no solo por un enlace Fe-Fe, sino también por ligandos de CO puente . El dímero de ciclopentadienilrutenio dicarbonilo relacionado presenta un enlace Ru-Ru sin soporte. Muchos grupos de metales contienen varios enlaces M-M soportados. Otros ejemplos son Fe 3 (CO) 12 y Co 4 (CO) 12 .

Múltiples enlaces metal-metal

Además de los enlaces simples M-M, los pares de metales pueden estar unidos por enlaces dobles, triples, cuádruples y, en algunos casos, quíntuples . [4] Los complejos aislables con enlaces múltiples son más comunes entre los metales de transición en el medio del bloque d , como renio , tungsteno , tecnecio , molibdeno y cromo . Normalmente, los coligandos son donantes π, no aceptores π. [5] Ejemplos bien estudiados son los tetraacetatos , como el tetraacetato de dimolibdeno (enlace cuádruple) y el tetraacetato de dirodio (enlace simple). Los tetraacetatos de drutenio de valencia mixta tienen órdenes de enlace M-M fraccionarios, es decir, 2,5 para [Ru 2 (OAc) 4 (H 2 O) 2 ] + . [6]

Los complejos Nb 2 X 6 (SR 2 ) 3 adoptan estructuras bioctaédricas que comparten caras (X = Cl, Br; SR 2 = tioéter). Como dímeros de Nb (III), presentan enlaces dobles metal-metal, el máximo posible para un par de metales con configuración d 2 . [7] El hexa( terc -butoxi)ditungsteno(III) es un ejemplo bien estudiado de un complejo con un triple enlace metal-metal. [8]

Referencias

  1. ^ Baya, John F.; Lu, Connie C. (2017). "Enlaces metal-metal: de los fundamentos a las aplicaciones". Química Inorgánica . 56 (14): 7577–7581. doi : 10.1021/acs.inorgchem.7b01330 . PMID  28715854.
  2. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ Dahl, LF; Rundle, RE (10 de mayo de 1963). "La estructura cristalina del dimanganeso decacarbonilo Mn2 (CO) 10". Acta Cristalográfica . 16 (5): 419–426. doi :10.1107/S0365110X63001080. ISSN  0365-110X.
  4. ^ Radio, U.; Breher, F. (2006). ""Para aprobar con valentía el enlace cuádruple metal-metal". Angew. Chem. Int. Ed. 45 (19): 3006–3010. doi :10.1002/anie.200504322. PMID  16642513.
  5. ^ Algodón, FA; Walton, RA (1993). Enlaces Múltiples Entre Átomos Metálicos . Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford . ISBN 0-19-855649-7.
  6. ^ Aquino, Manuel AS (1998). "Tetracarboxilatos de dirutenio y diosmio: síntesis, propiedades físicas y aplicaciones". Revisiones de Química de Coordinación . 170 : 141-202. doi :10.1016/S0010-8545(97)00079-9.
  7. ^ Kakeya, Masaki; Fujihara, Takashi; Nagasawa, Akira (2006). "Di-μ-cloro-μ-(dimetilsulfuro)-bis[dicloro(dimetilsulfuro)niobio (III)]". Acta Crystallographica Sección E. 62 (3): m553–m554. doi :10.1107/S1600536806005149.
  8. ^ Broderick, Erin M.; Browne, Samuel C.; Johnson, Marc JA (2014). "Dimolibdeno y ditungsteno hexa (alcóxidos)". Síntesis inorgánicas: Volumen 36 . Síntesis inorgánicas. vol. 36. págs. 95-102. doi :10.1002/9781118744994.ch18. ISBN 9781118744994.