Language
Country/Area
No result found
¡Un gran avance en la estructura electrónica! ¿Cómo utilizar compuestos a base de aluminio para lograr estructuras ultraestables?
En los últimos años, los compuestos a base de aluminio, especialmente los relacionados con el galio (Ga), se han convertido en importantes objetos de investigación en el campo de la química. Las estructuras electrónicas únicas de estos compuestos hacen que muestren un excelente potencial en diversas aplicaciones. Por ejemplo, en los últimos años se ha descubierto que las especies de galio de baja valencia, los llamados galilenos, poseen una estabilidad y reactividad química notables, lo que les hace desempeñar un papel importante en la química sintética y en la química de los metales de transición.
Las propiedades electrónicas únicas de estos compuestos los hacen comparables a los compuestos de otros elementos del grupo principal, como los borilenos y los carbenos.
Gailenos comunes
ligandos β-dicetiminato
Los ligandos β-dicetiminato (comúnmente conocidos como ligandos NacNac) se utilizan ampliamente para estabilizar galilenos. Estos ligandos tienen pares de electrones solitarios, lo que les permite actuar como bases de Lewis y formar enlaces sigma con el galileno, que tiene propiedades de ácido de Lewis. Power et al. sintetizaron un compuesto monomérico Ga(I) coordinado con un ligando NacNac Dipp sustituido. El galileno resultante exhibe una sorprendente estabilidad por debajo de 150 °C, una propiedad atribuida a la protección estérica del ligando β-dicetiminato.NacNacGa(I) es capaz de realizar reacciones de adición oxidativa, activación de enlaces C-H y acción dual con ciertos sustratos.
Ligando de abrazadera
Los ligandos de pinza se utilizan para estabilizar los complejos derivados del galileno evitando la pérdida de metalileno durante la reacción. Iwasawa y sus colaboradores sintetizaron un complejo Ir con un ligando tipo pinza. La reacción de este complejo muestra que el galio se reduce a Ga(I) tras la adición de Ir(I). La reacción del complejo de pinza Ir con la sal de tetrabutilamonio resultó en el intercambio y descarboxilación del ligando residente.Ligandos de metales de transición
Los galilenos se utilizan con frecuencia como ligandos en la química de los metales de transición. Un ejemplo temprano es el triple enlace Ga-Fe reportado por Robinson et al., aunque Albert Cotton refutó esta afirmación, argumentando que existe un enlace de coordinación con Ga y que el orden de enlace en exceso es el retorno de los electrones de Fe a los átomos de Ga. Resonancia. Con los avances en computación, los estudios de dichos límites han confirmado las propiedades de coordinación del galileno.
Esto permite que el galileno actúe como un ligando de metal de transición y exhiba diferentes reactividades dependiendo del ligando.
Reactividad
Rotura de CO y CN
Los galilenos pueden experimentar reacciones de cicloadición [1+2] con isocianatos y escindir enlaces C=O y C=N. El comportamiento de esta reacción está influenciado por el sustituyente isocianato. Transferencia de hidrógeno Los galilenos se pueden utilizar para preparar hidruros de galio, que pueden servir como fuente de hidrógeno y son fuertes donadores de electrones que pueden estabilizar complejos de hidruros de metales de transición con alto estado de oxidación. Activación de C-HFischer y sus colegas demostraron que un complejo NacNacGa(I) puede romper los enlaces C-H del organoplatino y estabilizar las especies de platino resultantes.
Cicloconductos
Fedushkin et al. demostraron la reactividad de una serie de galilenos estabilizados con ligandos de anhídrido 1,2-bis[(2,6-diisopropilfenil)imina] que condujeron a nuevas cicloadiciones. En el producto.Azida
Fedushkin et al. demostraron que los dímeros de galileno con ligandos α-diimina pueden reaccionar con azidas orgánicas y la estructura electrónica del nitrógeno juega un papel promotor en la reacción.Carbodiimida
El tratamiento del ligando α-diimina galileno con carbodiimida produce un derivado amino, lo que demuestra la naturaleza “sin efecto” del sistema de ligando.
Estudios computacionales y estructura electrónica
El modelado computacional del heterociclo galileno de cinco miembros mostró que su brecha de energía de excitación singlete-triplete es de aproximadamente 52 kcal/mol. Al mismo tiempo, el estudio también señaló que la estabilidad del galileno ternario es mejor que la de su contraparte basada en aluminio, lo que también está relacionado con su estructura electrónica.
Para aplicaciones que utilizan galileno como ligando de metal de transición, la estructura del ligando en sí tiene una influencia importante en su comportamiento químico.
Con el estudio en profundidad del galileno y sus derivados, podremos ver más potenciales de aplicación de estos compuestos en catálisis, química sintética y ciencia de los materiales. ¿Esto también lleva a la gente a pensar en el papel de los compuestos a base de aluminio en las tecnologías innovadoras en el futuro?
