Se denomina organolantánido a un compuesto químico que contiene un enlace entre un elemento lantánido y un átomo de carbono.
Además, los compuestos de fórmula Ln(C5H5)3 (Ln = elemento lantánido), actúan como reactivos de transmetalación o transferencia del anión ciclopentadienuro, cuando reaccionan con haluros metálicos, al igual que lo hacen los compuestos iónicos Mg(C5H5)2 o Na(C5H5).
Siendo la carga más común entre estos iones, +3, estos actúan como gases nobles, dado que los electrones de valencia se sitúan en orbitales 4f, que son muy internos como para interaccionar con los orbitales de los ligandos, por lo tanto, los complejos lantánidos se basan en interacciones electroestáticas (enlaces iónicos).
los compuestos organometálicos del bloque f, se asemejan, en cuanto a estabilidad frente al oxígeno y al agua se refiere, a los compuestos de los metales de los grupos más cercanos del bloque d. 2. β-Eliminación e interacción agóstica.
Recordando los requisitos para que la reacción se lleve a cabo: i) Existencia de un H en la posición β, respecto al átomo principal (M).
En compuestos con bajo número de coordinación, en los que no pueda ocurrir una β-eliminación y una α-eliminación sea poco plausible, pueden aumentar su número de coordinación mediante una interacción agóstica.
Un enlace C–H se inclina hacia el metal, formándose pues un puente de hidrógeno intramolecular estabilizado por efecto quelato y también por el hecho de saturar coordinativamente al centro metálico.
Los disolventes más usados son éteres, aunque, dada la naturaleza de estos iones, comentada en el primer apartado, se forman enlaces Ln–O(R) tan fuertes, que a veces resulta dificultoso romperlos.
Los LnCp3 subliman rápidamente cuando se calientan al vacío, un método eficaz para romper la coordinación con los disolventes.
Dados los requerimientos estéricos mencionados, los Ln cercanos (con bajo número atómico y por ende, gran radio atómico) pueden poseer estructuras LnCpn con números de coordinación muy grandes en el estado sólido:
En los compuestos AnCp3X, esta X puede removerse rápidamente como se enseña en el esquema que sigue:
El compuesto actúa como una base fuerte que desprotona al alcano (en rojo).
Por ende, los lantánidos, de naturaleza iónica no han podido formar hasta ahora compuestos homólogos.
Este comportamiento se ve reforzado por estudios espectroscópicos realizados en compuestos del tipo [MCp3(CN–Et)], dado que CN–R es isoelectrónico a CO.
Complejos con ligandos alqueno y alquino son difíciles de sintetizar para las tierras raras.
Los complejos areno (Ar–R) son π-donadores, σ-aceptores, contrariamente a los CO, por lo que puede esperarse un comportamiento más plausible hacia los centros lantánidos.
Es por esto que los complejos areno-lantánidos son muy ricos en electrones y suelen formarse con metales en estados de oxidación bajos.
Esta situación da inestabilidad a la molécula, y de hecho, este compuesto es pirofórico.
Ahora desplazándonos al campo de los lantánidos, de configuración electrónica general [Xe]4fn5d06s2 {1≤n≤14}, estos electrones f, como ya se mencionó no pueden interaccionar con los orbitales δ del sistema arénico, dado que son demasiado internos y por eso no hay retrodonación M L. Pero si consideramos la energía necesaria para la promoción de un electrón f a un orbital d: [Xe]4fn5d06s2 [Xe]4fn-15d16s2, encontraremos que es mínima en el Gd (f8) y La (f1), ya que dicha promoción causaría un aumento en la estabilidad por capa semi-llena y capa d llena respectivamente, al tiempo que da electrones a los orbitales d, que al ser más difusos, sí que comprenden un solapamiento efectivo.
[U(η8-COT)2] y derivados pueden sintetizarse de manera análoga al ferroceno mediante metátesis: