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Aplicação da Teoria dos Grupos à Espectroscopia de IV

Visão Geral

Fonte: Tamara M. Powers, Departamento de Química da Texas A&M University

Complexos de carbonyl metálico são usados como precursores metálicos para a síntese de complexos organomelólicos, bem como catalisadores. A espectroscopia infravermelha (IR) é um dos métodos de caracterização mais utilizados e informativos dos compostos de CO. A teoria do grupo, ou o uso da matemática para descrever a simetria de uma molécula, fornece um método para prever o número de modos vibracionais C-O ativos de IR dentro de uma molécula. Observar experimentalmente o número de trechos de C-O no IR é um método direto para estabelecer a geometria e estrutura do complexo de carbonyl metálico.

Neste vídeo, sintetizaremos o complexo de carbonyl molbdenum Mo(CO)4[P(OPh)3]2, que pode existir nas formas cis e trans(Figura 1). Usaremos a teoria do grupo e a espectroscopia de IR para determinar qual isômero está isolado.

Figure 1
Figura 1. Os cis- e trans-isômeros de Mo(CO)4[P(OPh)3]2.

Procedimento

1. Configuração da Linha Schlenk (para um procedimento mais detalhado, por favor, revise o vídeo "Schlenk Lines Transfer of Solvent" na série Essentials of Organic Chemistry). A segurança da linha Schlenk deve ser revista antes de realizar este experimento. Os vidros devem ser inspecionados para ver rachaduras estelares antes de usar. Deve-se tomar cuidado para garantir que o O2 não seja condensado na armadilha da linha Schlenk se usar o líquido N2. Na temperatura líquida N

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Resultados

Figure 11

Figura 5. IR de Mo(CO)4[P(OPh)3]2.

Solução IR em hidrocarboneto saturado (cm-1): 2046 (s), 1958 (s), 1942 (vs).
A quarta ressonância só pode ser vista em condições de alta resolução. Portanto, é possível, como neste caso, que apenas 3 das 4 ressonâncias sejam observadas.
Com base no IR obtido, podemos conclu...

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Aplicação e Resumo

Neste vídeo, aprendemos a usar a teoria do grupo para prever o número de modos vibracionais ativos de IR em uma molécula. Sintetizamos a molécula Mo(CO)4[P(OPh)3]2 e usamos IR para determinar qual isômero foi isolado. Observamos que o produto tinha três vibrações C-O em seu espectro IR, o que é consistente com o cis-isômero.

A teoria do grupo é uma ferramenta poderosa que é usada pelos químicos para não apenas prever modos vibracionais at...

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Referências
  1. Fukumoto, K., Nakazawa, H. Geometrical isomerization of fac/mer-Mo(CO)3(phosphite)3 and cis/trans-Mo(CO)4(phosphite)2 catalyzed by Me3SiOSO2CF3. J Organomet Chem. 693(11), 1968-1974 (2008).
  2. Darensbourg, M. Y., Magdalena, P., Houliston, S. A., Kidwell, K. P., Spencer, D., Chojnacki, S. S., Reibenspies, J. H. Stereochemical nonrigidity in heterobimetallic complexes containing the bent metallocene-thiolate fragment. Inorg Chem. 31(8), 1487-1493 (1992).
  3. Darensbourg, M. Y., Darensbourg, D. J. Infrared Determination of Stereochemistry in Metal Complexes. J Chem Ed. 47(1), 33-35 (1970).
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0:04

Overview

0:59

Principles of Group Theory

3:48

Synthesis of Mo(CO)4[P(OPh)3]2

6:23

Characterization of Mo(CO)4[P(OPh)3]2

9:06

Apllications

10:45

Summary

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