Vés al contingut

Enllaç C-Ta

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure

Els compostos d'organotàntal (o compostos orgànics del tàntal) són compostos químics que contenen un enllaç químic entre carboni (C) i tàntal (Ta) (enllaç C-Ta).

La química de l'organotàntal és la ciència corresponent que explora les propietats, l'estructura i la reactivitat d'aquests compostos. S'ha informat d'una gran varietat de compostos, inicialment amb lligands ciclopentadienil i CO. Els estats d'oxidació varien de Ta(V) a Ta(-I).

Classes de compostos d'organotàntal

[modifica]
  • Estructura de [Li(OEt₂)₃ [TaMe₆]−]]
    Estructura de [Li(OEt₂)₃ [TaMe₆]−]]

Complexos alquil i aril

[modifica]

Richard Schrock va informar sobre el pentametiltàntal el 1974.[1]

Les sals de [Ta(CH₃)₆]− es preparen per alquilació de TaF₅ utilitzant metil-liti:[2]

TaF₅ 6 LiCH₃ → Li[Ta(CH₃)₆] 5 LiF

Complexos d'alquilidè

[modifica]

Els complexos d'alquilidè de tàntal sorgeixen tractant el diclorur de trialquiltàntal amb reactius d'alquil-liti. Aquesta reacció inicialment forma un complex tetraalquil-monoclor-tàntal tèrmicament inestable, que se sotmet a l'eliminació d'hidrogen α, seguida d'una alquilació del clorur restant.[1]

  • Síntesi de complexos de monoalquilidè de tàntal
    Síntesi de complexos de monoalquilidè de tàntal

Els complexos d'alquilidè de tàntal són nucleòfils. Efectuen una sèrie de reaccions que inclouen: olefinacions, metàtesi d'olefines, hidroaminoalquilació d'olefines i al·lilació conjugada d'enones.

  • Olefinació promoguda per alquilidè de tàntal
    Olefinació promoguda per alquilidè de tàntal

L'etilè, el propilè i l'estirè reaccionen amb els complexos d'alquilidè de tàntal per produir productes de metàtesi d'olefines.[3]

  • Metàtesi d'olefines d'alquilidè de tàntal
    Metàtesi d'olefines d'alquilidè de tàntal

Complexos de ciclopentadienil

[modifica]

Alguns dels primers complexos d'organotàntàl informats eren derivats de ciclopentadienil (Cp). Aquests sorgeixen de les reaccions de metàtesi de la sal del ciclopentadienur de sodi i el pentaclorur de tàntal. Més solubles i més desenvolupats són els derivats del pentametilciclopentadiè (Cp*) com ara Cp*₂TaCl₂, i Cp*₂TaH₃[4]

Carbonils i isocianurs de tàntal

[modifica]

La reducció de TaCl₅ sota una atmosfera de CO dona les sals de [Ta(CO)₆]−.[5] Aquests mateixos anions es poden obtenir per carbonilació de complexos d'arè de tàntal.

També es coneixen diversos complexos d'isocianur de tàntal.[6]

Arens de tàntal i complexos alquins

[modifica]

El tractament del pentaclorur de tàntal amb hexametilbenzè (C₆Me₆), alumini i triclorur d'alumini dona [M(η6-C₆Me₆)AlCl₄]₂.[7]

  • Síntesi d'Utimoto d'(E)-alcohols al·lílics
    Síntesi d'Utimoto d'(E)-alcohols al·lílics

Els complexos alquí-tàntal[8] catalitzen ciclotrimeritzacions.[9][10] Alguns complexos alquí-tàntal són precursors dels alcohols al·lílics.[11] Els tantalaciclopropens s'invoquen com a intermedis.

Complexos amido-tàntal

[modifica]

Els compostos d'organotàntal s'invoquen com a intermedis en l'alquilació C d'amines secundàries amb 1-alquens mitjançant Ta(NMe₂)₅.[12] La química desenvolupada per Maspero es va dur a terme més tard quan Hartwig i Herzon van informar de la hidroaminoalquilació d'olefines per formar alquilamines:[13]

  • Esquema de reacció d'hidroaminoalquilació de Hartwig
    Esquema de reacció d'hidroaminoalquilació de Hartwig

El cicle catalític pot procedir mitjançant l'extracció de β-hidrogen de la bisamida, que forma la metal·laaziridina. La inserció posterior d'olefines, la protonòlisi de l'enllaç tàntal-carboni i l'extracció de β-hidrogen produeixen el producte alquilamina.[14][15][16]

  • Mecanisme proposat d'hidroaminoalquilació
    Mecanisme proposat d'hidroaminoalquilació

Transmetal·lació

[modifica]

Els reactius d'organotàntal sorgeixen mitjançant la transmetal·lació de compostos d'organotàntal amb clorur de tàntal(V).[17] Aquests reactius d'organotàntal promouen l'al·lació conjugada d'enones. Tot i que l'al·lació directa de grups carbonil és freqüent a tota la literatura, s'ha informat poc sobre l'al·lació conjugada d'enones.[18]

Aplicacions

[modifica]

Els compostos d'organotàtal són d'interès acadèmic, però s'han descrit poques aplicacions comercials.

Referències

[modifica]
  1. ↑ 1,0 1,1 Schrock, Richard R «Alkylidene complexes of niobium and tantalum» (en anglès). Accounts of Chemical Research, 12(3), 01-03-1979, pàg. 98-104. DOI: 10.1021/ar50135a004. ISSN: 0001-4842.
  2. ↑ Kleinhenz, Pfennig i Seppelt, 1998, p. 1687.
  3. ↑ McLain, S. J; Wood, C. D; Schrock, R. R «Multiple metal-carbon bonds. 6. The reaction of niobium and tantalum neopentylidene complexes with simple olefins: a route to metallocyclopentanes» (en anglès). Journal of the American Chemical Society, 99(10), 01-05-1977, pàg. 3519-3520. DOI: 10.1021/ja00452a064. ISSN: 0002-7863.
  4. ↑ Endy i Min, 2014, p. 52-57.
  5. ↑ Ellis i Davison, 1976, p. 68-73.
  6. ↑ Brennessel et al., 2019, p. 135-140.
  7. ↑ Pampaloni, 2010, p. 402-419.
  8. ↑ Labinger, Jay A; Schwartz, Jeffrey; Townsend, John M «Iodo- and hydridotantalum(III) complexes of dialkylacetylenes» (en anglès). Journal of the American Chemical Society, 96(12), 01-06-1974, pàg. 4009-4011. DOI: 10.1021/ja00819a047. ISSN: 0002-7863.
  9. ↑ Cotton, F. Albert; Hall, William T «Reactions of tantalum(III) with alkynes and nitriles» (en anglès). Journal of the American Chemical Society, 101(17), 01-08-1979, pàg. 5094-5095. DOI: 10.1021/ja00511a064. ISSN: 0002-7863.
  10. ↑ Bruck, M. A; Copenhaver, A. S; Wigley, D. E «Alkyne cyclizations at reduced tantalum centers: synthesis and molecular structure of (.eta.6-C6Me6)Ta(O-2,6-i-Pr2C6H3)2Cl» (en anglès). Journal of the American Chemical Society, 109(21), 01-10-1987, pàg. 6525-6527. DOI: 10.1021/ja00255a056. ISSN: 0002-7863.
  11. ↑ Takai, Kazuhiko; Kataoka, Y; Utimoto, K «Tantalum-alkyne complexes as synthetic intermediates. Stereoselective preparation of trisubstituted allylic alcohols from acetylenes and aldehydes» (en anglès). The Journal of Organic Chemistry, 55(6), 01-03-1990, pàg. 1707-1708. DOI: 10.1021/jo00293a008. ISSN: 0022-3263.
  12. ↑ Clerici, Mario G; Maspero, Federico «Catalytic C-Alkylation of Secondary Amines with Alkenes» (en anglès). Synthesis, 1980(4), 01-01-1980, pàg. 305-306. DOI: 10.1055/s-1980-29002. ISSN: 0039-7881.
  13. ↑ Herzon, Seth B; Hartwig, John F «Direct, Catalytic Hydroaminoalkylation of Unactivated Olefins with N-Alkyl Arylamines» (en anglès). Journal of the American Chemical Society, 129(21), 01-05-2007, pàg. 6690-6691. DOI: 10.1021/ja0718366. ISSN: 0002-7863. PMC: 2590937. PMID: 17474747.
  14. ↑ Eisenberger, Patrick; Ayinla, Rashidat O; Lauzon, Jean Michel P; Schafer, Laurel L «Tantalum–Amidate Complexes for the Hydroaminoalkylation of Secondary Amines: Enhanced Substrate Scope and Enantioselective Chiral Amine Synthesis» (en anglès). Angewandte Chemie International Edition, 48(44), 19-10-2009, pàg. 8361-8365. DOI: 10.1002/anie.200903656. ISSN: 1521-3773. PMID: 19787670.
  15. ↑ Dörfler, Jaika; Doye, Sven «A Commercially Available Tantalum Catalyst for the Highly Regioselective Intermolecular Hydroaminoalkylation of Styrenes» (en anglès). European Journal of Organic Chemistry, 2014(13), 01-05-2014, pàg. 2790-2797. DOI: 10.1002/ejoc.201400082. ISSN: 1099-0690.
  16. ↑ Payne, Philippa R; Garcia, Pierre; Eisenberger, Patrick; Yim, Jacky C. H; Schafer, Laurel L «Tantalum Catalyzed Hydroaminoalkylation for the Synthesis of α- and β-Substituted N-Heterocycles» (en anglès). Organic Letters, 15(9), 03-05-2013, pàg. 2182-2185. DOI: 10.1021/ol400729v. ISSN: 1523-7060. PMID: 23600625.
  17. ↑ Shibata, Ikuya; Kano, Takeyoshi; Kanazawa, Nobuaki; Fukuoka, Shoji; Baba, Akio «Generation of Organotantalum Reagents and Conjugate Addition to Enones» (en anglès). Angewandte Chemie, 114(8), 15-04-2002, pàg. 1447-1450. DOI: 10.1002/1521-3773(20020415)41:8<1389::AID-ANIE1389>3.0.CO;2-D. ISSN: 1521-3757. PMID: 19750774.
  18. ↑ Yamamoto, Yoshinori; Asao, Naoki «Selective reactions using allylic metals» (en anglès). Chemical Reviews, 93(6), 01-09-1993, pàg. 2207-2293. DOI: 10.1021/cr00022a010. ISSN: 0009-2665.

Bibliografia

[modifica]
  • Brennessel, William W; Romanenkov, Alexander; Young, Victor G; Ellis, John E «Tantalum isocyanide complexes: TaI(CNDipp)6 (Dipp is 2,6-diisopropylphenyl) and ionic [Ta(CNDipp)7][Ta(CNDipp)6], a formal disproportionation product of the 17-electron Ta0 metalloradical Ta(CNDipp)6» (en anglès). Acta Crystallographica Section C Structural Chemistry, 75(2), 2019. DOI: 10.1107/S2053229619500834. PMID: 30720451.
  • Ellis, J. E; Davison, A. «Tris[Bis(2-Methoxyethyl)Ether]Potassium and Tetraphenylarsonium Hexacarbonylmetallates(1-) of Niobium and Tantalum». A: Tris[Bis(2-Methoxyethyl)Ether]Potassium and Tetraphenylarsonium Hexacarbonylmetallates(1–) of Niobium and Tantalum (en anglès). 16, 1976 (Inorganic Syntheses). DOI 10.1002/9780470132470.ch21. ISBN 9780470132470. 
  • Endy, Y. J; Min, John E. Bercaw. Bis(η5-Pentamethylcyclopentadienyl) Complexes of Niobium and Tantalum (en anglès). 36, 2014 (Inorganic Syntheses). DOI 10.1002/9781118744994.ch11. ISBN 9781118744994. 
  • Kleinhenz, V; Pfennig; Seppelt, K. «Preparation and Structures of [W(CH₃)₆], [Re(CH₃)₆], [Nb(CH₃)₆]−, and [Ta(CH₃)₆]−» (en anglès). Chem. Eur. J., 4(9), 1998. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3765(19980904)4:9<1687::AID-CHEM1687>3.0.CO;2-R.
  • Pampaloni, G «Aromatic hydrocarbons as ligands. Recent advances in the synthesis, the reactivity and the applications of bis(η6-arene) complexes» (en anglès). Coordination Chemistry Reviews, 254(5)-254(6), 2010. DOI: 10.1016/j.ccr.2009.05.014.
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Enllaç_C-Ta&oldid=34003991»