Complejo de fulerenos de metales de transición
Compuestos químicos que contienen compuestos de carbono esferoidales
Estructura de C 60 [IrCl(CO)(PMe 3 ) 2 ] 2 . [1] Código de color: verde = Cl, azul = Ir, ocre = P

Un complejo de fulereno de metal de transición es un complejo de coordinación en el que el fulereno actúa como ligando . Los fulerenos son típicamente compuestos de carbono esferoidales, siendo el más frecuente el buckminsterfullereno , C 60 . [2]

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

Desde este informe, se han demostrado diversos metales de transición y modos de unión. La mayoría de los complejos de fulerenos de metales de transición se derivan de C 60 , aunque otros fulerenos también se coordinan con metales, como se observa con C 70 Rh(H)(CO)(PPh 3 ) 2 . [5]

Modos de enlace

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

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

  • Complejos de fulerenos ilustrativos
  • [[Ph3P]2Pt]6(η2-C60)
    [[Ph 3 P] 2 Pt] 6 (η 2 -C 60 )
  • Ru3(CO)9(C60)
    Ru 3 (CO) 9 (C 60 )
  • Complejo de platino de fulereno modificado con isoxazolina.
    Complejo de platino de fulereno modificado con isoxazolina.

Ejemplos

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

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

3 Cp* Ru (MeCN) 3+ + C60 → {[(Cp*Ru(MeCN) 2 ] 3 C60 } 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 fuertemente. [2] Los complejos con más de un ligando de fulereno se ilustran por Ir 4 (CO) 3 (μ 4 -CH)(PMe 3 ) 2 (μ-PMe) 2 (CNCH 2 Ph)(μ-η 2 :η 2 C 60 )(μ 4 -η 1 :η 1 :η 2 :η 2 C 60 ). En este grupo Ir 4 hay dos ligandos de fulereno 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 por desplazamiento de ligandos de coordinación débil como el etileno : [6]

[ Ph3P ] 2Pt ( C2H4 ) + C60 → [ Ph3P ] 2Pt ( η2 - C60 ) + C2H4​

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

Fullerenos modificados como ligandos

El tetraóxido de osmio se añade a 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 ciclopentadienilo . [5]

Complejo tipo 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 fulerenos también pueden ser sustituyentes en ligandos convencionales, como se ve con un fulereno de isoxazolina que se une a compuestos de platino, renio e iridio . [11]

Investigación en curso

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

Véase también

Referencias

  1. ^ Alan L. Balch; Joong W. Lee; Bruce C. Noll; Marilyn M. Olmstead (1994). "Múltiples adiciones de complejos de iridio de 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 . C 6 H 6 ". Inorg. Chem . 33 : 5238–5243. doi :10.1021/ic00101a015.
  2. ^ abc Alan L. Balch; Marilyn M. Olmstead (1998). "Reacciones de complejos de metales de transición con fulerenos (C 60 , C 70 , etc.) y materiales relacionados". Chem. Rev. 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". Chemical Physics Letters . 170 (2–3): 167–170. Bibcode :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". Science . 252 (5009): 1160–1161. Bibcode :1991Sci...252.1160F. doi :10.1126/science.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 fulerenos C60 y C70 (revisión)". Revista rusa de electroquímica . 46 (1): 1–17. doi :10.1134/S1023193510010015. S2CID  56103986.
  6. ^ por Spessard, pág. 162
  7. ^ Spessard, pág. 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 tipo areno con recubrimiento de caras de cúmulos de C 60 ". J. Am. Chem. Soc . 118 (38): 9192. doi :10.1021/ja962077m.
  9. ^ Fagan, PJ; Calabrese, JC; Malone, B. (1991). "Un buckminsterfullereno (C60) sustituido de forma múltiple con una matriz octaédrica de átomos de platino". Journal of the American Chemical Society . 113 (24): 9408–9409. doi :10.1021/ja00024a079.
  10. ^ Toganoh, Motoki; Matsuo, Yutaka; Nakamura, Eiichi (2003). "Síntesis y actividad catalítica de complejos de dieno de rodio que contienen el ligando η5 del fullereno de tipo indenilo". Journal of Organometallic Chemistry . 683 (2): 295–300. doi :10.1016/S0022-328X(03)00465-0.
  11. ^ RamíRez-Monroy, Armando; Swager, Timothy M. (2011). "Quelatos metálicos basados ​​en isoxazolina[60]fullerenos". Organometallics . 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". Inorganica Chimica Acta . 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

  • Spessard, Gary; Miessler, Gary (2010). Química organometálica ISBN 0195330994 
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