Técnica de síntese inovadora desbloqueia uma nova classe de compostos organometálicos planares

Com seis prêmios Nobel na categoria, a química organometálica tem sido um campo amplamente explorado desde a década de 1950. No entanto, a descoberta de novas lessons de compostos organometálicos continua sendo uma ocorrência rara.

Uma equipe de pesquisadores da China e dos EUA decidiu mudar isso, identificando uma nova classe de compostos organometálicos-três novas estruturas de anúne às planares centradas em steel.

Anulenes são hidrocarbonetos cíclicos que contêm o número máximo de carbono -carbono alternado e único e ligações duplas possível, com uma fórmula geral C_nH_n para números uniformes de n ou c_nH_{n + 1} Para números ímpares de n. Os anulenes apresentados neste estudo foram compostos por 15 átomos de carbono ligado a um átomo do ósmio de steel de transição, no centro.

Os novos compostos eram relatado em Natureza.

Em meados do século XX, viu a ascensão de um novo campo de química chamado organometálico, iniciado pela descoberta do ferroceno-um composto que consiste em dois anéis de anúneo de cinco carbonos, envernizando um átomo de ferro central. Na maioria dos compostos organometálicos, um steel é coordenado π, onde fica acima ou abaixo do plano dos ânions de anúneo plano.

Ao longo dos anos, muitos complexos fora do plano foram sintetizados, influenciando significativamente a teoria do vínculo e encontrando diversas aplicações em processos científicos e industriais, graças a suas propriedades catalíticas, eletroquímicas e magnéticas úteis.

No entanto, não foram relatados muitos complexos de metal-anúnenos de steel no plano, onde o átomo de steel fica dentro do anel e forma uma ligação σ (sigma) com os átomos de carbono em vez de ligações π, foram relatadas.

A sintetização de tais complexos se mostrou muito mais desafiadora devido a vários fatores: restrições devido a ânions anúnenos menores que não tenham uma cavidade central grande o suficiente para acomodar um átomo de steel, anulenos maiores se desviam da planaridade devido a suas estruturas flexíveis e à necessidade de quebrar o carbono forte –ligações de hidrogênio e substituí -los por ligações carbono -metal.

O novo estudo supera os obstáculos sintéticos aos metal-anulenos no plano através do projeto molecular direcionado e uma rota sintética inteligente. Em vez de tentar inserir um steel em um anúneo, os pesquisadores construíram uma estrutura de anúnene em torno de um centro de steel.

A síntese foi realizada em várias etapas, começando com um precursor molecular contendo uma ligação tripla de ósmio -carbono reativo e montando ligações carbono -carbono ao redor do átomo de steel by way of reação de cicloadição. Isso levou à formação de complexos de steel anuleno no plano (15), contendo cinco anéis fundidos unidos pela porção central de ósmio bis-fosfina.

A molécula mais simétrica projetada no estudo foi um metal-anulene composto por cinco anéis aromáticos conectados de cinco membros. Usando isso como estrutura pai, os pesquisadores derivam a versão iodinada, clorada e nitrada do metal-anulenes no plano. Eles também descobriram que os ligantes de fosfina da porção dos pais podem ser trocados, oferecendo uma plataforma versátil para derivativos mais recentes.

Os pesquisadores destacam que a alta estabilidade dos anulenes planares centrados no steel e sua capacidade de ser funcionalizada os posicionam como promissores blocos de construção para a ciência dos materiais.

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