quimica organometalica y heterociclica fundamentos
Páginas: 15 (3563 palabras)
Publicado: 20 de octubre de 2013
1.- INTRODUCCIÓN
1.1.- Química organometálica
La química organometálica es la rama de la química que estudia los compuestos que contienen enlaces metal-carbono, (1,2) la interacción de este enlace debe ser iónica, covalente, localizada o deslocalizada entre uno o mas átomos de carbono de un grupo orgánico o molécula y un átomo metálico de transición, lantánido, actínido o del grupoprincipal. (3) La química organometálica puede considerarse como un puente entre la química orgánica y la inorgánica. A pesar de esta definición bastante rigurosa, los límites que diferencian a la química de los compuestos organometálicos de otras ramas, en ocasiones son poco claros. Por ejemplo, los compuestos de organoboro, organosilicio, organoarsénico y organotelurio se incluyen en la química de loscompuestos organometálicos, aunque el boro, silicio, arsénico y el telurio son metales que se encuentran en una región limitante (metaloides). Los compuestos que aún presentando el enlace M-C muestran propiedades similares a compuestos inorgánicos, (4) como los carburos metálicos (TiC, ZrC, SiC, etc.) o los cianuros metálicos (NaCN, KCN, etc.) en general no se consideran como un compuestoorganometálico. Del mismo modo, compuestos que no presentan este enlace pueden ser tratados como compuestos organometálicos si muestran propiedades similares a estos, por ejemplo, algunos compuestos con hidruros metálicos y complejos de coordinación de nitrógeno.
Una clasificación de los compuestos organometálicos puede hacerse con base en el tipo de enlace, (5) de esta manera se establecen en dosgrupos:
A. Los organometálicos de los metales del grupo principal, donde el enlace preferentemente es σ, siendo las propiedades del metal las que rigen la química de los compuestos.
B. Los organometálicos de los metales de transición, donde el enlace entre el metal y el carbono puede ser de tipo σ o π. En este segundo caso tenemos metales que presentan orbitales d que no están completos yque se pueden utilizar para formar otro tipo de enlace con el átomo de carbono. Estos metales pueden rodearse de distintos ligandos que afecten en cierta medida al enlace M-C, influyendo notablemente en la química de los mismos.
1.1.1.- Inicios
El inicio de la química organometálica se sitúa en el siglo XVIII, cuando se sintetizó de manera accidental la tetrametildiarsina, (6) figura 1, elprimer compuesto organometálico, no siendo elucidada su estructura hasta casi 100 años más tarde.
Figura . Tetrametildiarsina primer compuesto organometálico
A lo largo del siglo XIX se sintetizaron compuestos organometálicos de platino (7) como la sal de Zeise K[PtCl3(C2H4)], empleada en síntesis orgánica y catálisis; de zinc (8) como el Zn(CH2CH3)2 utilizado en la conservación de papel, enespecial de libros raros, manuscritos y otros documentos antiguos, así como en catálisis; de mercurio (9) como el Hg(CH3)2 utilizado como insecticida; de plomo (10) como el Pb(CH3CH2)4 empleado anteriormente como aditivo de las gasolinas que actúa como antidetonante, aunque entró en desuso en la década de 1980, debido a que es un contaminante ambiental.
En 1900, Grignard publicó la primerasíntesis de un compuesto de organomagnesio (11). Después en 1917 Schlenck y Holtz sintetizaron el primer compuesto de organilitio (12), pero fue a partir de la década de 1930 cuando estos empezaron a tomar importancia, debido a que Ziegler desarrolló un método para la preparación de compuestos de tipo alquil-litio (13). A partir de ese momento y dada su mayor reactividad los compuestos de organilitiofueron desplazando a los reactivos de Grignard en la síntesis orgánica, tanto a nivel laboratorio como a nivel industrial.
La elevada reactividad de los compuestos de organilitio (14) se debe fundamentalmente a la polarización del enlace carbono-litio (del orden del 60%), lo que los hace nucleófilos especialmente útiles en síntesis orgánica.
1.2.- Grupo 14: grupo del carbono
El grupo...
1.1.- Química organometálica
La química organometálica es la rama de la química que estudia los compuestos que contienen enlaces metal-carbono, (1,2) la interacción de este enlace debe ser iónica, covalente, localizada o deslocalizada entre uno o mas átomos de carbono de un grupo orgánico o molécula y un átomo metálico de transición, lantánido, actínido o del grupoprincipal. (3) La química organometálica puede considerarse como un puente entre la química orgánica y la inorgánica. A pesar de esta definición bastante rigurosa, los límites que diferencian a la química de los compuestos organometálicos de otras ramas, en ocasiones son poco claros. Por ejemplo, los compuestos de organoboro, organosilicio, organoarsénico y organotelurio se incluyen en la química de loscompuestos organometálicos, aunque el boro, silicio, arsénico y el telurio son metales que se encuentran en una región limitante (metaloides). Los compuestos que aún presentando el enlace M-C muestran propiedades similares a compuestos inorgánicos, (4) como los carburos metálicos (TiC, ZrC, SiC, etc.) o los cianuros metálicos (NaCN, KCN, etc.) en general no se consideran como un compuestoorganometálico. Del mismo modo, compuestos que no presentan este enlace pueden ser tratados como compuestos organometálicos si muestran propiedades similares a estos, por ejemplo, algunos compuestos con hidruros metálicos y complejos de coordinación de nitrógeno.
Una clasificación de los compuestos organometálicos puede hacerse con base en el tipo de enlace, (5) de esta manera se establecen en dosgrupos:
A. Los organometálicos de los metales del grupo principal, donde el enlace preferentemente es σ, siendo las propiedades del metal las que rigen la química de los compuestos.
B. Los organometálicos de los metales de transición, donde el enlace entre el metal y el carbono puede ser de tipo σ o π. En este segundo caso tenemos metales que presentan orbitales d que no están completos yque se pueden utilizar para formar otro tipo de enlace con el átomo de carbono. Estos metales pueden rodearse de distintos ligandos que afecten en cierta medida al enlace M-C, influyendo notablemente en la química de los mismos.
1.1.1.- Inicios
El inicio de la química organometálica se sitúa en el siglo XVIII, cuando se sintetizó de manera accidental la tetrametildiarsina, (6) figura 1, elprimer compuesto organometálico, no siendo elucidada su estructura hasta casi 100 años más tarde.
Figura . Tetrametildiarsina primer compuesto organometálico
A lo largo del siglo XIX se sintetizaron compuestos organometálicos de platino (7) como la sal de Zeise K[PtCl3(C2H4)], empleada en síntesis orgánica y catálisis; de zinc (8) como el Zn(CH2CH3)2 utilizado en la conservación de papel, enespecial de libros raros, manuscritos y otros documentos antiguos, así como en catálisis; de mercurio (9) como el Hg(CH3)2 utilizado como insecticida; de plomo (10) como el Pb(CH3CH2)4 empleado anteriormente como aditivo de las gasolinas que actúa como antidetonante, aunque entró en desuso en la década de 1980, debido a que es un contaminante ambiental.
En 1900, Grignard publicó la primerasíntesis de un compuesto de organomagnesio (11). Después en 1917 Schlenck y Holtz sintetizaron el primer compuesto de organilitio (12), pero fue a partir de la década de 1930 cuando estos empezaron a tomar importancia, debido a que Ziegler desarrolló un método para la preparación de compuestos de tipo alquil-litio (13). A partir de ese momento y dada su mayor reactividad los compuestos de organilitiofueron desplazando a los reactivos de Grignard en la síntesis orgánica, tanto a nivel laboratorio como a nivel industrial.
La elevada reactividad de los compuestos de organilitio (14) se debe fundamentalmente a la polarización del enlace carbono-litio (del orden del 60%), lo que los hace nucleófilos especialmente útiles en síntesis orgánica.
1.2.- Grupo 14: grupo del carbono
El grupo...
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