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NOMENCLATURA
Departamento de Química
COMPOSTOS ORGANOMETÁLICOS
3) Complexos aniônicos → terminação ATO, juntamente com a carga do ânion ou o
número de oxidação do átomo central metálico.
Exemplo:
Na[(C2H5)3Sn] → trietilestanato(1-) de sódio ou trietilestanato(II) de sódio
4) Complexos envolvendo hidrocarbonetos insaturados → pelo menos 2 carbonos
estão coordenados ao metal.
Exemplo:
Fe(C5H5)2 → di(ciclopentadienil)ferro](https://image.slidesharecdn.com/24052022leons-251023042205-dd1fe368/75/24-05-2022_-Leona-S-Flores-_Prova-aula_b-pptx-27-2048.jpg)
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24 05 2022_[Leonã S. Flores]_Prova-aula_b.pptx
- 1. Pontifícia Universidade Católicado Rio de Janeiro - PUC-Rio Departamento de Química Prof. Dr. Leonã S. Flores 24/05/2022 Química de organometálicos
- 2. 2 QUÍMICA DE ORGANOMETÁLICOS Departamentode Química Aula 1 1) Introdução e principais conceitos 2) Arranjos espaciais e tipos de ligantes (hapticidade) 3) Nomenclatura 4) Regra dos 16/18 elétrons (contagem do nº de elétrons) Aula 2 1) Síntese, efeitos estéricos e principais reações; 2) Caracterizações 3) Aplicações
- 3. 3 RETRODOAÇÃO Departamento de Química 1)Só ocorre com metais com preenchimento > d2 2) Os orbitais π* dos ligantes estabilizam os orbitais d; aumentando o ∆
- 4. 4 Departamento de Química 1)Só ocorre com metais com preenchimento > d2 2) Os orbitais π* dos ligantes estabilizam os orbitais d; aumentando o ∆ RETRODOAÇÃO
- 5. 5 Departamento de Química 1)Só ocorre com metais com preenchimento > d2 2) Os orbitais π* dos ligantes estabilizam os orbitais d; aumentando o ∆ RETRODOAÇÃO
- 6. 6 Departamento de Química 1)Só ocorre com metais com preenchimento > d2 2) Os orbitais π* dos ligantes estabilizam os orbitais d; aumentando o ∆ RETRODOAÇÃO
- 7. 7 EFEITO DA PERIODICIDADE Departamentode Química 1) Estrutura 2) Energia 3) Reatividade A formação e a quebra da ligação Metal-Carbono (M-C) são fundamentais para a química dos organometálicos
- 8. 8 DEFINIÇÕES Departamento de Química *Apresentam pelo menos uma ligação M-C. Metais com alta densidade eletrônica, capazes de doá-la por interação π
- 9. 9 Departamento de Química DEFINIÇÕES Algunscompostos não apresentam a ligação M-C Ciano compostos não são considerados organometálicos
- 10. 10 Departamento de Química "Aquímica de organometálicos trata dos compostos nos quais um grupo orgânico se encontra ligado, através de um carbono, a um átomo menos eletronegativo do que o carbono” DEFINIÇÕES
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- 12. 12 CARACTERÍSTICAS Departamento de Química LigaçãoCO2 - alcano Adição oxidativa ativação de alcano Redução eliminativa
- 13. 13 Departamento de Química ASPECTOSHISTÓRICOS Reagentes de Grignard XMgR (1900) 1868: caracterização parcial 1975: determinação estrutural Instável Básico Nucleofílico
- 14. 14 Departamento de Química OCORRÊNCIANATURAL Nobel, 1964 Vitamina B12
- 15. 15 EXERCÍCIO: Departamento de Química Quaisdos compostos apresentados são organometálicos?
- 16. 16 Departamento de Química σ(Axial) INTERAÇÕES DO LIGANTE Π (Lateral) Muitos ligantes organometáicos fazem interações laterais
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- 18. 18 Departamento de Química CLASSIFICAÇÃODOS LIGANTES
- 19. 19 Departamento de Química CLASSIFICAÇÃODOS LIGANTES
- 20. 20 Departamento de Química CLASSIFICAÇÃODOS LIGANTES
- 21. 21 Departamento de Química CLASSIFICAÇÃODOS LIGANTES 5.
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- 23. 23 NOMENCLATURA Departamento de Química Seexistem átomos de C da molécula insaturada coordenados ao metal → o nome do ligante é precedido por “η” (eta) com um número arábico como superscrito na parte direita indicando quantos átomos de C estão ligados → leia-se “hapto”
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- 26. 26 NOMENCLATURA Departamento de Química COMPOSTOSORGANOMETÁLICOS 1) Nomeados de acordo com a regra D-3 da IUPAC: ligantes nomeados em ordem alfabética seguido pelo nome do metal. Exemplo: (CH3)2(C2H5)2Sn → dietildimetil estanho 2) Grupos 14 e 15: considerados como derivados dos seus hidretos binários = terminação ANO, análogo aos alcanos. Exemplo: (CH3)3P → trimetilfosfano ou trimetilfosfina
- 27. 27 NOMENCLATURA Departamento de Química COMPOSTOSORGANOMETÁLICOS 3) Complexos aniônicos → terminação ATO, juntamente com a carga do ânion ou o número de oxidação do átomo central metálico. Exemplo: Na[(C2H5)3Sn] → trietilestanato(1-) de sódio ou trietilestanato(II) de sódio 4) Complexos envolvendo hidrocarbonetos insaturados → pelo menos 2 carbonos estão coordenados ao metal. Exemplo: Fe(C5H5)2 → di(ciclopentadienil)ferro
- 28. 28 CONTAGEM DE ELÉTRONS Problema: qualé a composição de um composto organometálico formado entre Cr e CO? Departamento de Química Analogia à Regra do octeto (8ē de valência)
- 29. 29 CONTAGEM DE ELÉTRONS Problema: qualé a composição de um composto organometálico formado entre Cr e CO? Z(Cr) = 24 → gás nobre correspondente Z(Kr) = 36 → Faltam 12 elétrons → Se cada ligante doa um par → então o Cr fará 6 ligações com CO. Departamento de Química
- 30. • Faltam 12elétrons para alcançar os 18, então forma seis ligações com seis ligantes carbonilos. • Geometria será octaédrica 30 CONTAGEM DE ELÉTRONS Problema: qual é a composição de um composto organometálico formado entre Cr e CO? (Regra dos 18 elétrons ou número atômico efetivo - NAE) • Precisa saber a configuração da camada de valência do elemento central: Cr = 3d5 4s1 - 6 elétrons. Departamento de Química
- 31. 31 CONTAGEM DE ELÉTRONS •Deve-se levar em conta a natureza do substituinte • O número de substituintes e de elétrons total permite muitas vezes prever a estrutura e reatividade • Os dois modelos conduzem ao mesmo resultado Departamento de Química MODELO COVALENTE MODELO IÔNICO
- 32. 32 CONTAGEM DE ELÉTRONS •usa o número de ē que seriam doados por ligantes se fossem neutros. • Ligantes inorgânicos simples são considerados como doadores de elétrons igual a sua carga negativa como íons livres. Departamento de Química MODELO COVALENTE MODELO IÔNICO • Este método considera que ligantes doarão pares de elétrons para o metal.
- 33. 33 CONTAGEM DE ELÉTRONS Departamentode Química
- 34. 34 CONTAGEM DE ELÉTRONS LigantesL: provém 2 ē Ligantes X: provém 1 ē Ligantes LlXx: provém mais de 2 ē Departamento de Química Ligantes L: provém 2 ē Ligantes X: provém 2 ē Ligantes LlXx: provém mais de 2 ē MODELO COVALENTE MODELO IÔNICO Ligante na forma NEUTRA Ligante atua como BASE DE LEWIS O estado de oxidação é dado posteriormente Deduz-se o estado de oxidação do metal
- 35. 35 CONTAGEM DE ELÉTRONS Departamentode Química EXEMPLOS (Modelo covalente):
- 36. 36 CONTAGEM DE ELÉTRONS Departamentode Química EXEMPLOS (Modelo covalente):
- 37. 37 CONTAGEM DE ELÉTRONS Departamentode Química EXEMPLOS (Modelo iônico):
- 38. 38 CONTAGEM DE ELÉTRONS Departamentode Química MODELO COVALENTE Vs. MODELO IÕNICO
- 39. 39 PRÓXIMA AULA Departamento deQuímica Aula 2 1) Síntese, efeitos estéricos e principais reações; 2) Caracterizações 3) Aplicações Exercício 1) Nomenclatura; 2) Contagem de ē, pelos métodos covalente e iônico 3) Estados de oxidação Slide 15
- 40. 40 META: • Apresentar aestrutura e métodos de síntese de alguns compostos organometálicos; • Apresentar algumas aplicações dos compostos organometálicos; OBETIVOS: Ao final desta aula, o aluno deverá: • Conhecer a estrutura e métodos de síntese de alguns compostos organometálicos; • Conhecer algumas aplicações dos compostos organometálicos; PRÉ-REQUISITOS: • Compreender os conceitos mais básicos, tais como a estrutura atômica e Classificação periódica dos elementos representativos e de transição; Teorias de ligação aplicadas aos complexos. Aula de hoje: 1) Introdução e principais conceitos 2) Arranjos espaciais e tipos de ligantes (hapticidade) 3) Nomenclatura 4) Regra dos 16/18 elétrons (contagem do nº de elétrons)
Notas do Editor
- #1 Boa tarde a todos, tudo bem? O tema da aula de hoje é “A química de organometálicos”
- #2 Antes de dar início, gostaria de apresentar um panorama geral do que será visto sobre este tema na disciplina. Este tema será dividido em duas aulas, onde na aula de hoje, vou introduzir o tema abordando aspectos mais gerais sobre os compostos organometálicos; tais como as suas características, importâncias, diversidade estrutural; nomenclaturas...enfim, aspectos que tornam estes compostos realmente notáveis dentro da química inorgânica.
- #3 Para introduzir o assunto, é importante fazermos um retrospecto sobre a química de coordenação dos complexos de Werner, como visto na disciplina de Inorgânica 1. Na química destes complexos ditos tradicionais, vimos que o carbono não está primordialmente ligado ao metal. Basicamente, os ligantes se comportam como bases de lewis doando pares de elétrons a um centro metálico que atua como um ácido de lewis polivalente. Vimos diversos aspectos relacionados à formação destes complexos, tais como a sua estereoquímica, o efeito quelato, a labilidade de ligantes, as teorias ácido-base aplicadas a estes complexos; a aplicação das teorias de ligação para explicar a formação desses compostos etc. Por isso, nesse retrospecto cabe enfatizar o que nós vimos quando estudamos a retrodoação Nós vimos que o NH2 e NH3 são bons doadores sigma, mas não são bons receptores pi; diferente da molécula de CO O exemplo do CO vai ajudar a compreender a química compostos organometalicos, que possuem ligantes que são pi ácidos, ou seja, conseguem receber a densidade eletrônica do metal facilmente
- #4 Bom, então este ligante tende a ser de campo forte, formando uma forte ligação METAL-LIGANTE. Inicialmente, observamos uma ligação sigma com o metal e, em seguida, observamos que ocorre a retrodoação envolvendo orbitais d do METAL e os orbitais pi* dos ligantes. De forma que quanto mais forte a ligação sigma, mais os ligantes são estabilizados por acomodarem os orbitais d do metal; aumentando o valor de delta.;
- #8 QUÍMICA = ESTRUTURA, LIGAÇÕES, INTERAÇÕES, PROPRIEDADES ORGANOMETALICOS =
- #9 organometaloides
- #13 . B-12 struc- ture showed the existence of a metal-carbon bond and the corrinoid ligand system, not previously encountered in natural compounds. A completely new field of organometallic chemistry emerged from this finding. D. Hodgkin was the first scien- tist who used X-ray diffraction to determine the structure of biologically active molecules (Fig. 6)
- #14 . B-12 struc- ture showed the existence of a metal-carbon bond and the corrinoid ligand system, not previously encountered in natural compounds. A completely new field of organometallic chemistry emerged from this finding. D. Hodgkin was the first scien- tist who used X-ray diffraction to determine the structure of biologically active molecules (Fig. 6)
- #26 (CH3 )2 (C2H5 )2Sn dietildimetil estanho