JoVE Science Education

Inorganic Chemistry

Zum Anzeigen dieser Inhalte ist ein JoVE-Abonnement erforderlich.

live

Speed

×

MEDIA_ELEMENT_ERROR: Format error

Vierfach-metallgeklebte Schaufelräder

Überblick

Quelle: Corey Verbrennungen, Tamara M. Powers, Department of Chemistry, Texas A & M University

Schaufelrad-komplexe sind eine Klasse von Verbindungen, bestehend aus zwei Metall-Ionen (1St, 2Ndoder 3rd Zeile Übergangsmetalle) in der Nähe von vier Überbrückung Liganden (meist Formamidinates oder Carboxylates) gehalten (Abbildung 1). Variieren die Identität von der Metall-Ionen und bridging Ligand bietet Zugriff auf große Familien der Schaufelrad-komplexe. Die Struktur der Schaufelrad-komplexe kann für Metall-Metall-Verbindung die spielt eine wichtige Rolle in der Struktur und Reaktivität dieser komplexe. Aufgrund der Vielfalt der elektronischen Strukturen, die Schaufelrad-komplexe- und die entsprechenden Unterschiede bei M-M-Verklebung von diesen Strukturen angezeigt - zur Verfügung stehen fanden Paddlewheel komplexe Anwendung in den verschiedensten Bereichen, wie z. B. homogene in Katalyse und als Bausteine für Metall-organische Gerüste (MOFs). Verständnis der elektronischen Struktur von M-M-Anleihen im Schaufelrad-komplexe ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis ihrer Strukturen und damit zur Anwendung dieser komplexe Koordinationschemie und Katalyse.

Figure 1
Abbildung 1. Allgemeine Struktur der Schaufelrad-komplexe, wo M 1St, 2Ndund 3rd Zeile Übergangsmetall sein kann.

Wann zwei Übergangsmetalle finden statt in der Nähe der d-orbitale überlappen, was die Bildung von M-M Bande führen kann. D -orbitale überlappen kann drei Arten von Anleihen - σ, π und δ - abhängig von der Symmetrie der beteiligten Orbitale bilden. Wenn wir die molekularen z-Achse koplanar mit M-M-Band zu beauftragen, eine σ-Bindung entsteht durch Überlappung der orbitale dZ2 und π-Bindungen entstehen durch Überlappung der dXz und dYz -orbitale. Δ-Bindungen entstehen durch Überlappung der d-orbitale, die zwei planare Knoten (dXy und dX2,y2) haben. Infolgedessen wurden alle vier Lappen von der d-orbitale überlappen und die entsprechenden δ-Bindung hat zwei planare Knoten (Abbildung 2). In der Theorie sind mit dem Zusatz von δ Anleihen, Schaufelrad-komplexe für Quintupel Anleihen oder fünf Bindungen zwischen Metallatomen handlungsfähig. 1 in den meisten komplexen, dX2-y2 bildet starke Metall-Ligand-Bindungen und trägt nicht sinnvoll zu M-M-Verklebung. So sind vierfache Anleihen die maximale Bindung Ordnung in vielen komplexen.

Figure 2
Abbildung 2. Visuelle Darstellung von σ, π und δ kleben MOs infolge der Linearkombination der Metall d-orbitale. Die dZ2 atomarer orbitale haben beste räumliche Überlappung, gefolgt vom dXz und dYz -orbitale. Die dXy atomaren orbitale haben die geringste Menge an räumliche Überschneidungen.

In diesem Video werden wir Dimolybdenum Paddlewheel komplexe Mo2synthetisieren (ArNC(H)NAr)4, wo Ar = p-(MeO) C6H4, verfügt über eine Vierfachbindung. Wir charakterisieren die Verbindung durch NMR-Spektroskopie und Röntgenkristallographie verwenden, um das M-M-Band zu studieren.

Verfahren

1. Synthese von Liganden ArN (H) C (H) NAr, wo Ar = p-(MeO) C6H4 (Abbildung 5)2

  1. Kombinieren Sie 6,0 g (0,050 Mol) des p -Anisidin und 4,2 mL (0,025 Mol) Triethylorthoformate in eine 100 mL Runde untere Kolben mit einer magnetischen Stir Bar.
  2. Legen Sie eine Destillation-Kopf auf der Reaktionskolben.
  3. Erhitzen Sie unter Rühren die Reaktion in einem Ölbad zu Reflux (120 ° C). Reflux erreicht, sollte das

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Ergebnisse

Liganden ArN (H) C (H) NAr
Ausbeute: 3,25 g (53 %). 1 H-NMR (Chloroform -d, 500 MHz, δ, ppm): 8,06 (s, 1 H, NHC -HN), 6,99 (d, 4 H, aromatischen C -H, J = 8,7 Hz), 6,86 (d, 4 H, aromatischen C -H, J = 9,0 Hz), 3.80 (s, 6 H - OCH3).

Mo komplexe Mo2(ArNC(H)NAr)4
Ertrag: 450 mg.

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Anwendung und Zusammenfassung

In diesem Video erfuhren wir von M-M-Bindung. Wir synthetisiert eine zweikernige Molybdän Komplex mit einem Vierfachbindung. Vierfache Anleihen bestehen aus drei verschiedenen Bond-Typen, einschließlich σ, π und δ Anleihen. Wir sammelten Einkristall Röntgenbeugung Daten und beobachtet ein kurzes Mo-Mo-Anleihe mit einer Vierfach geklebte Verbindung.

Schaufelrad-komplexe, z. B. die Mo2 komplexe vorbereitet, zeigt eine Vielzahl von Eigenschaften und somit finden Anwendung in den ...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Referenzen

  1. Nguyen, T., Sutton, A. D., Brynda, M., Fettinger, J. C., Long, G. J., Power, P. P. Synthesis of a stable compound with fivefold bonding between two chromium(I) centers. Science. 310(5749), 844-847 (2005).
  2. Lin, C., Protasiewicz, J. D., Smith, E. T., Ren, T. Linear free energy relationship in dinuclear compounds. 2. Inductive redox tuning via remote substituents in quadruply bonded dimolybdenum compounds. Inorg Chem. 35(22), 6422-6428 (1996).
  3. Cotton, F. A., Murillo, C. A., Walton, R. A. Eds. Multiple Bonds Between Metal Atoms, 3rd ed. Springer. New York, NY. (2005).
  4. Nakamura, E., Yoshikai, N., Yamanaka, M. Mechanism of C−H Bond Activation/C−C Bond Formation Reaction between Diazo Compound and Alkane Catalyzed by Dirhodium Tetracarboxylate. J Am Chem Soc. 124 (24), 7181-7192 (2002).

Wir verwenden Cookies, um Ihre Erfahrung auf unserer Website zu verbessern.

Indem Sie unsere Website weiterhin nutzen oder auf „Weiter“ klicken, stimmen Sie zu, unsere Cookies zu akzeptieren.