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.
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
Resultados
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...
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...
Referências
- 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).
- 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).
- 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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