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Complejo de fullereno de metal de transición

Estructura de C 60 [IrCl(CO)(PMe 3 ) 2 ] 2 . [1] Código de color: verde = Cl, azul = Ir, ocre = P

Un complejo de fullereno de metal de transición es un complejo de coordinación en el que el fullereno sirve como ligando . Los fullerenos son típicamente compuestos de carbono esferoidales, siendo el más frecuente el buckminsterfullereno , C60 . [2]

Un año después de que se preparara en cantidades de miligramos en 1990, [3] se demostró que C 60 funciona como ligando en el complejo [Ph 3 P] 2 Pt (η 2 -C 60 ). [4]

Desde este informe, se demostraron una variedad de metales de transición y modos de unión. La mayoría de los complejos de fullerenos de metales de transición se derivan de C 60 , aunque otros fullerenos también se coordinan con metales como se ve con C 70 Rh(H)(CO)(PPh 3 ) 2 . [5]

Modos de encuadernación

Como ligandos, los fullerenos se comportan de manera similar a los alquenos deficientes en electrones como el tetracianoetileno . Por tanto, sus complejos son un subconjunto de los complejos metal-alqueno . Casi siempre se coordinan en forma dihapto y prefieren centros metálicos ricos en electrones. [6] Esta unión se produce en la unión de dos anillos de 6 miembros. Rara vez se observan enlaces hexahapto y pentahapto. [7]

En Ru 3 (CO) 9 (C 60 ), el fullereno se une a la cara triangular del cúmulo. [8]

Ejemplos

C 60 forma complejos estables del tipo M(C 60 )(difosfina)(CO) 3 para M = Mo, W. Un complejo de dirhenio se conoce con la fórmula Re 2 (PMe 3 ) 4 H 8 (η 2 :η 2 C60 ) donde dos de los hidrógenos actúan como ligandos puente . [5]

Muchos complejos de fullereno se derivan de metales de platino. Un complejo catiónico inusual presenta tres centros 16e Ru:

3 Cp*Ru(MeCN) 3 + + C 60 → {[(Cp*Ru(MeCN) 2 ] 3 C 60 } 3+ + 3 MeCN

El complejo de Vaska forma un aducto 1:1 y el análogo IrCl(CO)(PEt 3 ) 2 se une 200 veces más fuerte. [2] Los complejos con más de un ligando de fullereno se ilustran mediante Ir 4 (CO) 3 (μ 4 -CH)(PMe 3 ) 2 (μ-PMe) 2 (CNCH 2 Ph)(μ-η 2 :η 2 C 60 ) ( μ4 - η1 : η1 : η2 : η2C60 ) . En este Ir 4 se agrupan dos ligandos de fullereno con múltiples tipos de unión mixta. El platino, el paladio y el níquel forman complejos del tipo C 60 ML 2 donde L es un ligando de fósforo monodentado o bidentado . [5] Se preparan mediante el desplazamiento de ligandos débilmente coordinantes como el etileno : [6]

[Ph 3 P] 2 Pt(C 2 H 4 ) + C 60 → [Ph 3 P] 2 Pt(η 2 -C 60 ) + C 2 H 4

En [(Et 3 P) 2 Pt] 6 (η 2 -C 60 ), seis centros de Pt están unidos al fullereno. [9]

Fullerenos modificados como ligandos

El tetraóxido de osmio se añade al C 60 para dar, en presencia de piridina (py), el diolato C 60 O 2 OsO 2 (py) 2 . [2]

El anión pentafenilo C 60 Ph 5 − se comporta como un ligando de ciclopentadienilo . [5]

Complejo similar al ferroceno de C 60 Ph 5 − .

En este ejemplo, la unión del ligando es similar a la del ferroceno . El anión C 60 (PhCH 2 ) 2 Ph funciona como un ligando similar al indenilo . [10] Los fullerenos también pueden ser sustituyentes de ligandos convencionales, como se ve con un fullereno de isoxazolina quelante de compuestos de platino, renio e iridio . [11]

La investigación en curso

Aunque no se ha comercializado ninguna aplicación. materiales ópticos no lineales (NLO), [12] y como bloques de construcción supramoleculares . [13]

Ver también

Referencias

  1. ^ Alan L. Balch; Joong W. Lee; Bruce C. Noll; Marilyn M. Olmstead (1994). "Múltiples adiciones de complejos de iridio tipo Vaska a C 60. Cristalización preferencial de los productos de doble adición "Para": C 60 {Ir(CO)Cl(PMe 3 ) 2 } 2 . 2C 6 H 6 y C 60 {Ir( CO ) Cl ( PEt 3 ) 2 } 2 . Inorg. química . 33 : 5238–5243. doi :10.1021/ic00101a015.
  2. ^ a b C Alan L. Balch; Marilyn M. Olmstead (1998). "Reacciones de complejos de metales de transición con fullerenos (C 60 , C 70 , etc.) y materiales relacionados". Química. Rdo . 98 (6): 2123–2166. doi :10.1021/cr960040e. PMID  11848962.
  3. ^ Krätschmer, W. (1990). "Los espectros de absorción infrarroja y ultravioleta del polvo de carbono producido en laboratorio: evidencia de la presencia de la molécula C60". Letras de Física Química . 170 (2–3): 167–170. Código Bib : 1990CPL...170..167K. doi : 10.1016/0009-2614(90)87109-5 .
  4. ^ Fagan, PJ; Calabrese, JC; Malone, B. (1991). "La naturaleza química del buckminsterfullereno (C60) y la caracterización de un derivado del platino". Ciencia . 252 (5009): 1160–1161. Código bibliográfico : 1991 Ciencia... 252.1160F. doi :10.1126/ciencia.252.5009.1160. ISSN  0036-8075. JSTOR  2876290. S2CID  95654230.
  5. ^ abcd Denisovich, LI; Peregudova, SM; Novikov, Yu. N. (2010). "Propiedades electroquímicas de complejos de metales de transición con ligandos de fullereno C60 y C70 (revisión)". Revista Rusa de Electroquímica . 46 (1): 1–17. doi :10.1134/S1023193510010015. S2CID  56103986.
  6. ^ ab Spessard, pág. 162
  7. ^ Spessard, pag. 165
  8. ^ Hsu, Hsiu-Fu; Shapley, John R. (1996). "Ru 3 (CO) 9 (μ 3 -η 2 , η 2 , η 2 -C 60 ): un complejo de C 60 similar a un areno que cubre la cara del racimo ". Mermelada. Química. Soc . 118 (38): 9192. doi : 10.1021/ja962077m.
  9. ^ Fagan, PJ; Calabrese, JC; Malone, B. (1991). "Un buckminsterfullereno (C60) multisustituido con una matriz octaédrica de átomos de platino". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 113 (24): 9408–9409. doi :10.1021/ja00024a079.
  10. ^ Toganoh, Motoki; Matsuo, Yutaka; Nakamura, Eiichi (2003). "Síntesis y actividad catalítica de complejos de rodio dieno que llevan ligando η5 de fullereno de tipo indenilo". Revista de Química Organometálica . 683 (2): 295–300. doi :10.1016/S0022-328X(03)00465-0.
  11. ^ RamíRez-Monroy, Armando; Swager, Timothy M. (2011). "Quelatos metálicos a base de isoxazolina [60] fullerenos". Organometálicos . 30 (9): 2464–2467. doi :10.1021/om200238a.
  12. ^ Dragonetti, Claudia; Valore, Adriana; Colombo, Alessia; Righetto, Stefania; Rampinini, Giovanni; Colombo, Francesca; Rocchigiani, Luca; MacChioni, Alceo (2012). "Una investigación sobre las propiedades NLO de segundo orden de nuevos complejos catiónicos ciclometalados de Ir(III) del tipo [Ir(2-fenilpiridina)2(9-R-4,5-diazafluoreno)]+ (R=H, fullerideno) y el complejo neutro relacionado con el nuevo ligando 9-fulleriden-4-monoazafluoreno". Acta química inorgánica . 382 : 72–78. doi :10.1016/j.ica.2011.10.018.
  13. ^ Santos, Leandro J.; Carvalhoda-Silva, Dayse; Rebouças, Júlio S.; Alves, Marcos RA; Idemori, Ynara M.; Matencio, Tulio; Freitas, Rossimiriam P. (2011). "Síntesis de nuevos conjuntos supramoleculares de porfirina / fullereno: una investigación espectroscópica y electroquímica de su equilibrio de coordinación en solución". Tetraedro . 67 : 228–235. doi :10.1016/j.tet.2010.10.066.

Bibliografía