1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1
Transcript of 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1
![Page 1: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/1.jpg)
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Química de Organometálicos
Prof. Bruno P. Maciel
Segundo Semestre - 2010
![Page 2: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/2.jpg)
Prof. Bruno P. Maciel
Bacharel em QuímicaUNICAMP – 2007
Químico Sênior – Votorantim MetaisVM/CBA – 2007-10
Mestre em Química AnalíticaUNICAMP – 2010
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
UNICAMP – 2010Comitê Técnico ABNT/ASTM
ABAL - 2010Corpo Docente – Veris Faculdades
Sorocaba - 2010Linha de Pesquisa:- Instrumentação Analítica;- Desenvolvimento e Validação de Métodos Analíticos;- Calibração Multivariada e Reconhecimento de Padrões (Quimiometria);- Técnicas de Inteligência Artificial (Redes Neurais e Algoritmos Genéticos);
![Page 3: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/3.jpg)
Curso
�Ementa:
� Introdução ao conceito de compostos organometálicos. Nomenclatura de compostos organometálicos. Organometálicos do grupo principal. Organometálicos do bloco d. Complexos organometálicos envolvendo
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Organometálicos do bloco d. Complexos organometálicos envolvendo ligantes doadores e aceptores. Complexos organometálicos envolvendo ligantes ciclopentadienos. Rotas de síntese de compostos organometálicos. Emprego de compostos organometálicos em processos catalíticos.
![Page 4: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/4.jpg)
Bibliografia
N. Título Autor Edição Local Editora Ano
01 Química Inorgânica SHRIVER, D.F; ATKINS, P.W. 3a Porto Alegre Bookman 2003
02A Química dos Elementos dos Blocos de f.
JONES, C. J. 1a Porto Alegre Bookman 2002
03Química Organometálica: Elementos doBloco d
DUPONT, J. Porto Alegre Bookman 2005
Básica Livro-texto
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
N. Título Autor Edição Local Editora Ano
01 Inorganic Chemistry HUHEEY, KEITHER, KEITHER 4th London Pearson 2002
02 Inorganic Chemistry HOUSECROFT, SHARPE 1a New York Wiley 2005
Adicional (Sugestão de leitura)
![Page 5: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/5.jpg)
Bibiografia
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
![Page 6: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/6.jpg)
Bibiografia
Livro Texto
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
![Page 7: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/7.jpg)
Datas Importantes
� Avaliações Parciais– 13/09 e 08/11
� Avaliações Bimestrais– 04 a 08/10 e 01 a 07/12
� Substitutiva
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
� Substitutiva– 15 – 20 /12
� Outras datas– EXPOQUÍMICA: 03 a 05/11– 14/09 – Escola Aberta
![Page 8: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/8.jpg)
Divisão do Curso
Química de Organometálicos
Organometálicos do Grupo Principal
Organometálicos do Bloco d Catálise
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Complexos:
Metal – CarbonoCarbenosCarbinos
AlquilidenosAlquilidinos
Metalocenos
Catálises:
HomogêneaHeterogênea
Ligações Químicas
Propriedades
Regra dos 18e-
Química de Organometálicos
![Page 9: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/9.jpg)
Critério de Avaliação
MB1 = (M1x0,4) + (B1x0,6) MB2 = (M2x0,4) + (B2x0,6)
MS = [2(MB1) + 3(MB2)]/5
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
MS = [2(MB1) + 3(MB2)]/5
Critério :MS ≥ 5,0 � APROVADOMS < 5,0 � REPROVADO
Prova SUB :-Substitui MB1 ou MB2 caso favorável
![Page 10: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/10.jpg)
Introdução e Organometálicos do Grupo Principal
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Grupo Principal
Prof. Bruno P. MacielSegundo Semestre - 2010
![Page 11: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/11.jpg)
Compostos Organometálicos
� Um composto é organometálico é aquele que contém uma ou mais ligações metal-carbono.
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
![Page 12: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/12.jpg)
Classificação
�Organometálicos do Grupo Principal– Elementos dos blocos s e p;– Alquilcompostos;
�Organometálicos de Metais de Transição
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
�Organometálicos de Metais de Transição– Metais de transição – bloco d;
�Organometálicos dos Metais de Transição Interna– Metais de transição interna – bloco f;
![Page 13: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/13.jpg)
Organometálicos do Grupo Principal
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Diborano
![Page 14: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/14.jpg)
Nomenclatura
� Nomeados de acordo com os nomes dos substituintes orgânicos.
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Exemplos:-Metillítio � Li4(CH3)4-Nafltaleto de sódio � Na[C10H8]-Trimetilboro � B(CH3)3-Tetrametilsilano � Si(CH3)4-Trimetilarsano � As(CH3)3
Desenhe as estruturas dosCompostos ao lado, nasGeometrias adequadas
![Page 15: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/15.jpg)
Hapticidade de Ligantes
� Ligações coordenadas envolvendo elétrons pi.
Ligação monohapto � Notação: η1
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Ligação pentahapto � Notação: η5
1) Explique a variação dos comprimentos de ligação M-C acima2) Mudando-se o metal você espera variações nesses comprimentos? Por quê?3) E colocando substituintes nas cadeias carbônicas?
![Page 16: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/16.jpg)
ElétronsDisponíveis Hapticidade Ligante Estrutura M-L
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
![Page 17: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/17.jpg)
ElétronsDisponíveis Hapticidade Ligante Estrutura M-L
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
![Page 18: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/18.jpg)
Identifique e classifique a hapticidade
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
![Page 19: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/19.jpg)
Análise Detalhada
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
� Justifique a geometria dos ligantes;� Há diferenças entre os grupos carbonila?� Quais os efeitos de estabilização deste complexo organometálico?� Existem técnicas espectroscópicas para identificar e diferenciar
cada um dos ligantes? Quais?
![Page 20: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/20.jpg)
Compostos iônicos e eletrodeficientes dos grupos 1, 2 e 12
�Características dos grupos:– Grupo 1:
• Caráter iônico;• Organolítios � mais importantes;• Organosódios � importantes em líquidos iônicos;
– Grupo 2:
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
– Grupo 2:• Be e Mg � Caráter Covalente• Demais � Caráter Iônico
– Grupo 12:• Ácidos de Lewis Fracos;• Importantes materiais de partida em sínteses orgânicas• Não formam compostos contendo ligantes em ponte (3c,2e-)
com carbono, mas sim com haletos;
![Page 21: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/21.jpg)
Organolítios
� Ligações 4c,2e- (quatro centros, dois elétrons)– CH3 – orbitais sp3
– Li – faces do tetraedro – Li4� Usual – moléculas polititiadas
Pode acomodar 2 elétrons
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
� Síntese: à partir de derivados de alquilmercúrio– HgR2 + 2Li � 2 LiR + Hg
![Page 22: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/22.jpg)
Qual seria a aplicabilidade deste complexo?
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Quais as fórmulas moleculares?
1H-NMR (LiMe)4
![Page 23: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/23.jpg)
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Compostos catenadosde metillítio
![Page 24: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/24.jpg)
Organosódios
� Tipicamente sais de ânions radicais� Molecular deficientes em elétrons� Alto caráter iônico � Na+
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
� Importante: A formação do ânion radical é mais favorável quando o LUMO π do areno tem baixa energia (ideal em sistemas conjugados)
![Page 25: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/25.jpg)
Exercício: Ilustre as estruturas das reações a seguir.
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
[Na(dme)][Cp]
Exemplo de polimerização de sais deNânions radicalares.
![Page 26: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/26.jpg)
Reatividade com a Água
� Metais do grupo I reagem violentamente com a H2O, liberando gás H2 e resultando na formação do correspondente hidróxido.
� Exercício Prático: Reaja Na(s), Li(s) e K(s) com água.
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
� Exercício Prático: Reaja Na(s), Li(s) e K(s) com água.
�� Exercício PráticoExercício Prático: Explique porque o sódio metálico é comumente armazenado em óleo mineral.
![Page 27: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/27.jpg)
Organoberílios e Organomagnésios
� Significativos caráteres covalentes na ligação M-C� Tipicamente poliméricos� Ligantes metil em ponte – Ligações 3c,2e-
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
M = Be ou Mg
![Page 28: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/28.jpg)
Exceções para Berílio: Compostos metalocenos
(η1,η5Cp)2Be(η5-CpMe5)2Be
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Be ligado η1-Cp em cima e η5 em baixo.
![Page 29: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/29.jpg)
Como seriam os orbitais moleculares?
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Pergunta: De onde vêm os oito elétrons?
![Page 30: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/30.jpg)
Alguns polímeros de magnésio
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
![Page 31: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/31.jpg)
Reagentes de Grignard
� Alquil e aril compostos formados com magnésio recebem a denominação de Reagentes de Grignard.
� São importantes reagentes sintéticos:
– Formação do reagente de Grignard
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
– Casos de Transmetalação:
– Importantes em reações de formação de ligações C-C à partir de haletos de alquila.
![Page 32: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/32.jpg)
Reatividade
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
Exercício: Preveja os mecanismos reacionais em cada caso.
![Page 33: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/33.jpg)
Organometálicos de Zn e Cd
� Ácidos de Lewis Fracos;� Importantes materiais de partida em sínteses orgânicas� Comumente: Dialquilzinco e Dialquilcádmio
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
� Exceções: ligantes eletronegativos em ponte
![Page 34: 1 - Química de Organometálicos - Intro e Grupo Principal 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050710/5571fa6d497959916992320c/html5/thumbnails/34.jpg)
Organometálicos de Hg
� Facilmente preparados pela metátese entre haletos de mercúrio (II) e carbânions fortes (Reag. De Grignard ou trialquilalumínios).
2 RMgX + HgX2 � HgR2 + MgX2
Prof. Bruno P. Maciel - 2010
� Bons intermediários para sínteses orgânicas.
� Problema: altíssima toxidade (reatividade ao ar).