Enllaç C-Sc
La química de l'organoescandi és la química dels compostos organometàl·lics que contenen un enllaç químic del carboni amb escandi.[1][2] L'interès en els compostos d'organoescandi és principalment acadèmic, però diverses classes compostes troben aplicació pràctica en catàlisi, especialment en la polimerització. Un precursor comú és el clorur d'escandi (ScCl₃).
Igual que amb els altres elements del grup 3 (per exemple l'itri, que forma compostos d'organoitri) i els lantànids, l'estat d'oxidació dominant per l'escandi en compostos organometàl·lics és +3 (configuració electrònica [Ar] 3d¹4s²). Els membres d'aquest grup també tenen grans radis iònics amb els orbitals s, p i d vacants (88 pm per a Sc3+ en comparació amb 67 pm per Al3+) i, com a conseqüència, es comporten com a àcids de Lewis durs i tendeixen a tenir alts nombres de coordinació de 9 a 12. El lligand metàl·lic a l'enllaç químic és en gran part iònic.
Lligands modifica
La majoria dels compostos d'organoscandi tenen almenys un lligand de ciclopentadienil (Cp / C₅H₅). Les espècies dominants són CpScX₂, Cp₂ScX i Cp₃Sc. Els compostos mononuclears són d'utilitat limitada a causa d'una escassa repulsió estèrica que els fa propensos a l'addició nucleòfila i l'atac solvent.
El Cp₂ScCl es pot sintetitzar a partir de la ciclopentadienida de sodi (NaCp / C₅H₅Na):
- ScCl₃ + 2NaCp → ScCp₂Cl + 2 NaCl
El clor pot ser reemplaçat per una sèrie d'altres lligands, per exemple, per un grup al·lil en reacció amb el bromur d'al·lilmagnesi (C₃H₅MgBr):
- ScCp₂Cl + C₃H₅MgBr → ScCp₂(η3-C₃H₅) + MgClBr
Els compostos Cp₂ScX són dímers amb X que formen un lligand de pont. La dimerització s'evita en presència de dissolvent coordinador com el THF o el MeCN o quan el grup Cp se substitueix per un lligand més voluminós, com el grup pentametilciclopentadiè (Cp* / C₅Me₅H(Me=CH₃)). El compost Cp*₂ScCl és un monòmer estable.
El compost trinuclear ScCp₃ també es pot sintetitzar a partir de la NaCp:
- ScCl₃ + 3 NaCp → ScCp₃ + 3 NaCl
Aquest compost és sensible a l'aire i a la humitat, i forma una cadena infinita amb un pont del grup Cp amb dues unitats de η⁵-Cp. Una vegada més, la cadena es pot trencar amb un excés de dissolvent coordinant.
Ha estat notificada la síntesi del tris(al·lil)escandi Sc(C₃H₅)₃ per reacció de ScCl₃ amb al·lilpotassi en THF.[3] En el Sc(C₃H₅)₃(THF)₂, dos lligands al·lil tenen coordinació η3 i un lligand al·lil té coordinació η¹.
Referències modifica
- ↑ Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed. 1997
- ↑ C. Elschenbroich, A. Salzer Organometallics : A Concise Introduction (2nd Ed) (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
- ↑ Allyl complexes of scandium: synthesis and structure of neutral, cationic and anionic derivatives Sabine Standfuss, Elise Abinet, Thomas P. Spaniol and Jun Okuda Chem. Commun., 2011, Advance Article doi:10.1039/C1CC14180E