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Metallaborano

Estructura de (C 5 (CH 3 ) 5 )FeHCo(CO) 3 B 4 H 7 . [1] Código de color: amarillo = B, azul = Fe y Co, rojo = O, gris = C.

En química , un metaloborano es un compuesto que contiene uno o más átomos de metal y uno o más hidruros de boro . Estos compuestos están relacionados conceptualmente y a menudo sintéticamente con los grupos de hidruro de boro mediante el reemplazo de unidades BH n con fragmentos que contienen metal. A menudo, estos fragmentos metálicos se derivan de carbonilos metálicos o complejos de ciclopentadienilo . Sus estructuras a menudo se pueden racionalizar mediante la teoría de pares de electrones esqueléticos poliédricos . El inventario de estos compuestos es grande y sus estructuras pueden ser bastante complejas. [2] [3]

Ejemplos

Estructura química de B 4 H 8 Fe(CO) 3 . Como es habitual para los hidruros de boro, las líneas dibujadas entre B y H no representan enlaces de 2 centros y 2 electrones.

Dos ejemplos simples son B 4 H 8 Fe(CO) 3 y B 4 H 8 Co(C 5 H 5 ) . Los núcleos MB 4 (M = Fe o Co) de estos dos compuestos adoptan las estructuras esperadas para los cúmulos de 5 vértices de nido. El compuesto de hierro se produce por reacción de nonacarbonilo de dihierro con pentaborano . B 4 H 8 Fe(CO) 3 y tricarbonilo de ciclobutadieno tienen estructuras similares.

Metalacarboranos

Estructura de (Me 4 N + ) 2 [Fe(C 2 B 9 H 11 ) 2 ] 2- , mostrando solo un Me 4 N + . [4]

De mayor alcance que los metaloboranos son los metalacarboranos . Estas jaulas tienen vértices de carbono, a menudo CH, además de vértices BH y M. [2] Una clase bien desarrollada de metalacarboranos se prepara a partir de dicarbolidas , aniones de la fórmula [C 2 B 9 H 11 ] 2- . Estos aniones funcionan como ligandos para una variedad de metales, a menudo formando complejos sándwich . [5]

Algunos metaloboranos se obtienen por metalación de carboranos neutros . Son ilustrativas las jaulas de seis y siete vértices preparadas a partir de closo - C 2 B 3 H 5 . La reacción de este carborano con fuentes de carbonilo de hierro da productos closo que contienen Fe y Fe2, según estas ecuaciones idealizadas: [6]

C 2 B 3 H 5 + Fe 2 (CO) 9 → C 2 B 3 H 5 Fe (CO) 3 + Fe (CO) 5 + CO
C 2 B 3 H 5 Fe(CO) 3 + Fe 2 (CO) 9 → C 2 B 3 H 5 (Fe(CO) 3 ) 2 + Fe(CO) 5 + CO

Otro ejemplo de inserción en un closocarborano es la síntesis del sólido amarillo anaranjado closo-1,2,3- (CO) 3 FeC 2 B 4 H 6 :

closo −C2B4H8 + Fe2 ( CO ) 9 → closo− ( CO ) 3FeC2B4H6 + Fe( CO ) 5 + CO

Una reacción estrechamente relacionada implica el recubrimiento de un nido carborano aniónico C 2 B 4 H−7

closo− C2B4H8 + NaH → Na (nido − B4H7 ) + H2
Na ( nido −B4H7 ) + CoCl2 + NaC5H5 → closo− ( C5H5 ) CoB4H6 + 2 NaCl + ...

La última reacción se realiza con ácido y aire.

Referencias

  1. ^ Peldo, Melanie A.; Beatty, Alicia M.; Fehlner, Thomas P. (2002). "Rutas hacia compuestos que contienen enlaces M−B. Reacción de [Cp*FeH2]2 con BH3·THF, obteniéndose el aracno-ferrapentaborano rico en hidrógeno 1-Cp*FeB 4 H 11 (Cp* = η5-C 5 Me 5 )". Organometallics . 21 (14): 2821–2823. doi :10.1021/om020273y.
  2. ^ ab Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ Grimes, Russell N. (1982). Interacciones de metales con cúmulos de boro . Springer. ISBN 9780306409332.
  4. ^ Kang, HC; Lee, SS; Knobler, CB; Hawthorne, MF (1991). "Síntesis de precursores de ligandos de dicarboluro con carga compensada y su uso en la preparación de nuevos metalacarboranos". Química inorgánica . 30 (9): 2024–2031. doi :10.1021/ic00009a015.
  5. ^ Sivaev, IB; Bregadze, VI (2000). "Química de los bis(dicarbollides) de níquel y hierro. Una revisión". Revista de química organometálica . 614–615: 27–36. doi :10.1016/S0022-328X(00)00610-0.
  6. ^ Grimes, RN (1982). "Metallacarboranos y metaloboranos". Química organometálica integral . págs. 459–542. doi :10.1016/B978-008046518-0.00009-X. ISBN . 9780080465180.