8/10/2019 Compusi Organometalici I

1/14

Com

pusi

organometal

ici

curs

optional,

an

ll-CASM nr.

credite:

2

Definitie.

Clasificare.

lstoric.

Liganzi

reprezentativi si

nomenclatura.

Definitie

a)

Un

compus

este consaderat

organometalic

rrumai daca are cel

putin

o

legatura directa

metal-carbon

(M-C),

fie

ca este

vorba de :

o legaturi covalente simple

: Pb(C2H5)r

-

tetraetilplumb

o legaturi ,r :

Fe(n-CrHr),

-

ferocen

:

o

legaturi ionice:

CrHr-Na'

-

etilsodiu

Nu

sunt

organometalici:

o

-

alcoxizii

metalici AI(OCrH),

o

-

metalamidele

LiN(CH),

o

-

complecsii de ex. acetilacetonatii

metalelor sau

[Co(en)r]3'

' ciano-complecsii,

[Fe(CN){'

-

complecsi de tip

werner

o

-

sarurile acizilor

organici

b)

Compus

organometalic

=

compus in

care

o

grupare

organica

este legata

DIRECT

de un

atom central

mai electropozitiv decat carbonul.

Vom nota:

M-C

atunci cand

M

=

metal

E-C atunci cand

E

-

semimetal

din blocul

p:

B,

As,

Si.

*

Multe

dintre

legaturile

E-C

au

polaritati

si energii apropiate

ca

valoare

de cele

ale

legaturilor

E-H.

8/10/2019 Compusi Organometalici I

2/14

Criteriile

de clasificare ale

compusilor

organometalici

sunt:

o configuratia

electronica a

alomului

central

u lipul

de

legatura

adoptata

(corelata

cu

pozitia

elementulLir

rrr

sistemul

periodic)

ln

functie

de

aceste

criterii

chimia

organometalica

este

structurata

astfel

:

l.

Comptlsi

ionici

sl compusi

cu deficil de

electronr.

forrnali

cie elementele

din

grrrpele

1.2.12

1.1.

Compusr

organometalici ai

metaletor

atc;tllne

Lr

Na

K

|

2

Compusi

organometalici

at

metalelor

atcalrr'to-pamantoase

Be

tvlg

I

3

Grupa zrnculur

ll.

Compusi

cu deticit

de electroni.

forrnati

de

eten]entele

dirr

grupa

borului

ll.1

Compusi

organometalicr

ar borulur

ll

2 Compusi

organometahcr

ar

alunrrnrLrlur

ll.3

Compusi organometa|o

ar

qalrutur

rndrulUr

sr talrulI

lll.

Compusi

cu

numar

exacl

de electroni. lorn]ata

cle elernentele

dirt

grupa

carbonului

lll 1.

Compusr organometahcr

ar Srlcrultrr

lll.2

Compust

organometalici

ai

germaniUltir

stanrulu,

si

plurnbulur

lV.

Compusi

cu surplus

de eleclroni,

forrrati

de elerrerttele

din

grupa

azotului

lV 1

Compust

organometalici

at arsenulur.

gliDiu[ri

St

brsmutu[li

lV.2

Compusi catenati si cu legaluri multipte

V.

Compusi

orgarrometalici

ai

nletalelor

din blocurite

d si

f

V.1.

Carbonrlii

melalelor

d

V

2. Sistenre i-lineare

Complecsr f,-olefrnrcl

V 3.

Sisteme:-clclice

Complecsi

ciclopentadienilicr

V.4

Complecsi alchilici

(

legatura

6

M-C)

l}

Compusi

cu deficit de electroni

-

compusi care

nu au suficienti

electroni pentru

a

permite

scrierea

unei

structuri Lewig

H'.

-H.

,.'H

-Ba

)4.

BrHoQe.3c'1

,-

\r/

\,

g

Compusi

cu

numar

exact

de electroni

-

compusi

care contin

exact atatia

electroni

cat

sunt necesari

pentru

formarea

legaturilor

chimice

si

atomul central

nu dispune

de

perechi

neparticipante

de

electroni

H

I

I

CHn

,..

-{""rH

H*

a,

o compusi

cu surplus

de

electroni

-

contin ta

atomut

centrat mai mult

de

o

pereche

de

electroni

tata

de numarul

celor

necesari

formarii

legaturilor

chimice.

,o.

\"n

NH.

8/10/2019 Compusi Organometalici I

3/14

Liganzi

reprezentativi

si reguli

de

nomenclatura

o

Compusii

organometalici

ai elementelor

blocului

s

se

denumesc

rn

functre

de natura

substituentului

organic.

CH3Li

-

metillitiu

'f

Compusii

cu

caracter

ionic predominant

sunt

denumiti

ca

saruri.

Na[CroHJ

-

naftatenura

de

sodiu

(naftitsodiu)

o

compusii

organometarici

ai

erementeror

brocurui

p

sunt

denumiti

ca

specii

simpre

organice.

B(C

H

)

3 -

bortri

meti

t

sa

u

tri m

etilbor

o Acestt

compusi

se

pot

denumi

si

ca

derivati

ai compusrlor

corespunzatori

cu

hidrogenul

.

B(CH3)3

trimetilboran

-

BH3

Si(CH,){

tetrametilsilan

-

SiH{

As(CH.),

trimetilarsan

-

AsH.

Regulile

folosite

in

nomencratura

compusilor

organometalici

ai elementeror

din

grupele

principale

nu

prevad

explicitarea

N.O.

Liganzi

reprezentativi

si

reguli

de nomenclatura

c

ln mod conventionar, intr-un

compus

organometaric

se

considera

ca

gruparea

organica

este

prezenta

ca

anion, iar

starea

de

oxidare

a atomului

metalic

se

stabileste

in

functie

de numarul

de

grupari

organice.

Hg2.(CHr),

Mg2'(q5-CrHr),

o

Pentru

denumirea

compusilor

organometalici

ai blocului

d se

utilizeaza

regulile

de

nomenclatura

aplicate la

complecsii

Werner

.

o

liganzii

sunt

cititi in

ordine

alfabetica

g

dupa

numere

riganziror

se

citeste

numele

metarurui

a

carui

stare

de

oxidare

poate

fi

mentionata

in

paranteza

(toate

denumirire

se

scriu intr-un

singur

cuvant)

o

[M(A-)(L:)]

o

toti liganzii

radacalici

neulri

primesc sufixul

_/

/:\

\lz2

Mo(q6_c6Hd(co)3

I

benzen(fricorbonit)motibden(O)

Mo

.$'

I

co

8/10/2019 Compusi Organometalici I

4/14

(ferocenul

este reprezentatrv,

ca

frecventa

i*--1,;;,;

I

..=-,

este

al

dorlea lgand

ulrlizal

rn

chrmra

irr,rr,,r,r,,.

lu_

'i

organometarica,

dupa

co)

se rmpune

I

n'1i

rlr/irl'nilflil|

I

"

clarificarea

unor

aspecte

particutare

I

I

Notiunea

de hapticatate.

rt.

este fotosita pentru

i

I

a

specifica

numarul

de

atomi

ce

apa(in

i

I

ln

cazu, liganzitor

cu o versatilitate

specrfrca

rezultata

drn faptul

ca

acetasi hoand

se

oorl"

',

;i.

i

d:ij.,

i:'

tega

de

un

atont

metalrc

tn

dtfeflle

,6Orr,

".1;1,r,

.

pentahapto.

dar

acelasi

tigand

mai

poate

functiona

in

alti

compusi

organornetatici

ca

monolaplo

sau

trihapto

1,:('

.

1

:-...

I tir

_ii

V

i

la

distanta

egala

de

atomut metatic

ceillrat

t,

,

1 .t.,,

I

Haplrcrtateaunur

anumrtlrgandnuoeprnoeoe

.,1.,,u,,,,,,,,0,,,r,u

j.'

-.,

i1

natura

tegaturai

chrmice

stabitite

intre

metat

s,

i i

'

ligand.

De

exemptu.

gruparea

CH?, tegata

de

metal

printr-o

singura

legalura

M-C.

este

ligand

monohapto

rtt.

tar

etena

(din

sarea lui

Zeise)

este

tigaod

dihapto.

r12.

deoarece

legalura

M-ligand

se reatizeaza prin

ambii

atomr

de

carbon

ar

etener

sr cele

2

legaturr

M-

.

t.,i

,

rn,

C

sunt

identice

i

irir;r

r-,.11i,141ir6,1,

,,,,"1,1:-i.l

t.ii11-c*lriiccLir

[d]ti rr

C

sunt

identice

i

.

.)

rn

ferocen

radicarur

cicropentadienrr

este

llfrdiil'{'l{ilh:lrrr'illr',rflrl

l'tn)

fntrodu

cere

in

sirnetrie.

Structuro

cristolino.

Definitio

6rupului

Elemente

si

operotii

de

simetr.ie

Grupuri

punctuole

ole

molecutelor

Exempte

si

exercitii

8/10/2019 Compusi Organometalici I

5/14

Definitis

unui

grup

un grup

este un

set

de

elementecore

sotisfoc

urmotoorele

oxiome

ce

respecta

o

operotie

".":

-

Aderento

(produsul

oricoror

douo

elemente

ole

grupului

trebuie

so

fie

element

ce

oportine

grupului).

Doco

g

si

h

sunt

eremente

ore

grupurui.

otunci

i

=

g.h

oportine

de osemeneo

grupului

-

Asociotivitote:

9

(h

i)

:

(e

h).i

-

existento

elementului

Identitote

(e)

e.9=9e=g

-

existento

elementului

Invers

(g-') pentru f

iecore

element (g)

9'g't

=

e

ordinul

unui

grup

este

definit

co

numorur

erementeror

core

orcotuiesc

grupur.

Rezultotul

octiunii

tuturor

elementelor

din

grup

osupro

unui punct

poorfo

numele

de

orbito

puncrului

(6errnon

,.Bohn,).

Exemple:

Grupul

numerelor

intregi,

cu

respectoreo

operotiei

,,odunore,,:

Axiomele

grupului:

-

Adeeenta:

doco

m

si

n sunt

numere

intregi,otunci

p

=

rn

*

n.

este

tot

numar

intreg,

deci

oportine

grupului

-

rdsociotivitote:

m

+

(n

+

p)

:

(m

+

n)

*

p

-

Elementul

identitote

(e)'

m

*

0

=

m

-

Elemeniul invers: (g-,),

m

+

(-rn)

:

0

Acesl

grup

contine

un

numor

inf

init

de

elemente.

8/10/2019 Compusi Organometalici I

6/14

Elemente

si

operotii

de

simetrie

Trotoreo srstemotico

o simetrier

poorto

numele

de

teotia

grupurilor.

Un

concept

f

undomentol

ol

teoriei

grupurilor

este operotio

de

simettie.

Elementul

de

simetrie

este

o

enfrtote

geometrico.

cum

ar

fi

linia,

planul sau

punctul,

pe bazo cororo

se pot

efectua

operotir

de

simelrie.

Operotia

de simetrie

reprezinta o ocliune exercitafo

asupro

moleculei

(de

exemplu

o

rototie sub un

onumit

unghi) core

loso moleculo

oporent

neschimboto.

Elementele

de

simetrie si

operotiile de simetrie

sunt

in

stronso corelotie

deoarece

operotio

poote

fi

definito

pe

boza elemenlelor

si,

in

ocelosi

timp, existento

elementelor

de

simetrie

poate

f

i

demonstroto

prin existenta

operatiei de

simetrie

corespunzotoore.

Elemente

si

operotii

de

simetrie

In

descrierea

simetriei moleculore

sunt

necesore

cinci

tipuri

de

elemenle

si

operotii de simetrie.

1.

Identitote

(E)

1.

Axo

proprie

de

rototie

(n-Fold

Rototion)

2.

Plon

de

simetrie

(Mirror

plone)

3.

Centrul de

inversie

(Center

of

inversion)

4. Axo

improprie

de

rototie

(Improper

n-Fold

Rototion)

8/10/2019 Compusi Organometalici I

7/14

Elemente

si

operotii

de

simetric

Element

de

simetrie

Operotie

de

simetrie

1.

Plon

(o.)

Ref

lexie

in

plon

2.

Centru

de simetrie sou

fnversio

tuturor

otomilor

prin

centrul

de

centru

de

inversie(i)

srmetrie x,y,z

la

-x,-y,-z

3.

Axo proprie(Cn)

Uno

sou

moi multe rototii

in

lurul

oxei(360/n)

4.

Axo improprie(Sn)

Uno

sou moi

multe

repetitir

ole

secventei;

rototie

(360/n)

urmoto

de reflexio

intr-

un

plon

perpendiculor

pe

oxo de

rototie

Toote

aceste

operotii

postreozo

fix

(nedeplosot)

cel

putin

un

punct

(de

ex. operotio

de rototie

oplicoto

unei sfere postreozo

fix

centrul

sferei).

Operotii

de simetrie

1.

Identitote

(E)

-

laso

neschimboto

pozitio

moleculei;

-

Toote

moleculele ou

E

-

E

este necesoro

pentru

definirza

inversiei

2. Plon

de simetrie

(lvlirror

plone)

,i'

-

-t

-:--:

::--r

i

i-.1

.r

\ .'t/

.

,'J

-\

,-,.' .

t.

." :1'

\ L'

\.

_-

:

,

.r)

1. I

L:-_(

',

,t

'tri

'

i; ///

')

.'r:,jl

"'-,-',L'''

8/10/2019 Compusi Organometalici I

8/14

Operotii

de

sirnetrie

3.

Axo

proprie

de

rotatie:

rotireo

cu Zn/n

in

jurul

oxei

(C")

'il

I

[,oF

grl

\cr

F

-.-1

20.

..

F

l):l-t

.B-.

/

t_)

,-.B__

F--F"F'-F

n-o-a,

Operotii

de

sim

etrie

Ex.: XeFo

are doua

plane

de

simetrie

paralele

cu

principalele

axe

de rotatie

(cr,),

doua

plane

de

simetrie

paralele

cu

principala

axa

de

rotatie

si

bisectoare

ale unghiurilor

formate

de

cele doua

axe

cz

(oo)

si

un

plan

de

simetrie

perpendicular

pe

principala

axa

de

rotatie

(on).

c4

r

l-xLl-r

8/10/2019 Compusi Organometalici I

9/14

Operotii

de simetrie

Centrul

de inversie: inversio pozitiei

tuturor

otomilor

in

roport

cu

un

centru de

inversie

o

Ar

A2

ili*l-

As

-{*

44

|

'>

A4

|

A,,

l-l

A2

A1

Ex.:

ys5.

ore

un

centru de

inversie

locolizot

pe

otomul

de

Xe

FF

I

F-Xe.

_1.

I

t-

r)

I

F

-

Xe'-F

I

l.

Operotii

de

simetrie

5. Axo

improprie

(5n)

(Improper

n-Fold Rototion):

rototio

cu

Zr/n

in

jurul

oxei

urmoto

de

reflexio

intr-un

plon perpendiculor

pe

oxo

(Sn.

nr3)

o= Sr,

i=

S,

::{-

J:'

/

\-n,

H6

Hs'

s6::.&:'

I

H6

c6

l-ls

I

n'"'

*^.\-./-

"*,H4

.+

lis

H. r ,.

,*e.

I

H2

8/10/2019 Compusi Organometalici I

10/14

C

C,

C.

C.

C.

C.,

I

.:

2in

ltrrn2

,1

.l

in

4ntn

l

il

"s,.1

iiltr

=

S.

ti

43rrr

7_3

m:J

l

222

nlrnt )

,l2nr

l

rla

.1.rtlI ra

;l:l

i:ir:r

6r;r2

t)

D

D

S.

D.

D,.

D

l_)

u.

C,6

(-,

trjltl

C,.

6rnrn

D

622

D,

6,rnrnrr:l

L_.,..

rn.jn'l

O

:lll2

T,

T

T,,

Grupuri

punctuole

ole

moleculelor

C.

C

C

(-.

C,

Fiecore

moleculo

posedo

un

set

de

operotii

de

simetrie

ce

olcotuaesc

simetrio

moleculei.

Acest

se

de

operotii

de simetrie

definesc

grupul

punctuol

ol

moleculei.

-

un set de

operotii

de

simetrie

care

postreaza

fix

(nedeplosot)

cel putin

un

punct

in

timp

ce

otomii

din

moleculo

isi

schimbo

pozitio

cu

un

ofom

de

acelast

fel

-Simetrro

prin

rototie

intr-un

cristol

este

limitoto

lo

2-f

old,

3-fold,

4-fold,

si

6-fold

32

grupuri

punctuole

cristoloEirofice

-Fiecare

grup

punctuol

corespunde

unei

close

cristoline

-5e

pot

descrie

utilizond

nototiile

Schonfliess

(in

spectroscopie, coloonele din

stongo)

sr

Hermonn

Mouguin (in

cristologrof

ie,

coloonele

din

dreopto)

\'h

rltrcrrllt

'i

lr lc

I

(

Iruiuli \.lultiplt:r'rrc

I

rk'otilitt

tt>f

lt

L'./

1..

l.)

,.lt

l't.

(,,,.

1,,

\r,

11.

,,

I

(,.,

t[(t

lll

(fi.

1,l.rtr

rr

I

tl

(

'

I)";'

rl(

ri

lllcl

tlll

I

plttn

't

lr

l),,t

l),,

'l(,.

8/10/2019 Compusi Organometalici I

11/14

Moleculele

ce

prezinta

simetrie inolfo

sunt

usor

de

recunoscut.

Existo

cinci

..solide

ideole"

(,,Plotonic

solids"):

tetroedrul,

octoedrul,

cubul,

dodecoedrul

si

icosoedrul.

Tetroedrul (Td)

ore 4

fete

friunghruri

echiloterale,

4

vorfuri

si 6

muchii.

Operotirle

de

srmetrie

corocterisf

ice

tetroedrului

sunt:

f.

Bq.3C?.65a,6oa

Octoedrul

(Oh)

ore

8

f

ete-

triunghiuri

echrloterale,

6

vorfuri

si 12

muchri.

Operatirle

de

simetrie

corocteristice

sunt:

8,8q,

6C2, 3Cr(=Qz),

r.

65a,856,

3o6.6oa

Cubul

ore

6 fete

pai"ate,8

vorfuri

si

12

loturi. Prezinto

ocelosi

set

de operotii

de simetrre

co

si octoedrul.

Acesta

oportine

tot

grupului

de simetrie

Oh.

Dodecoedrul aee 12

fete-pentogoane regulate.

20

de

vorfuri

si

30

de

loturr.

Are

aceleasi

elemente

de

simetrie

co

si

icosoedrul.

Aportine

grupului

de simetrie

rh.

fcosoedrul

(I,,)

ore 20

de

f

ete -triunghiuri

echiloterole,

12 varf

uri si 30

de loturi.

Operotiile

de

simetrie

pentru

dodecoedru

si

icosoedru

sunt

identice:

E,

l7Cz,12Co2,

ZOq,15C2.

i.

t2Src.

t2d03,?056,

t5 o

Exemple

H2O:

nu

oportine

unui

..grup

speciol".

.

HzO

nu

prezinto

oxo

improprie.

r

Axo

de

rototie

de ordinul

cel

moi mare

(C)

este

C?,

care

trece

prin

otomul

de oxigen

si este

bisectoore

intre

cei

doi

otomi

de

hidrogen.

Nu

prezinto

alte axe

de

rototie

de ordin2

perpendiculare

pe

Cr.

Moleculo

moi

prezinto

douo plonuri

verticole,

unul

fiind

plonul

moleculei.

Prin

urmore,

moleculo

de

HrO oportine

grupului

Cr,.

('

[-

,rl'^

E

L,"

o

/i

H

H

8/10/2019 Compusi Organometalici I

12/14

Exemple

NH3:

nu

oportine

unui

,.grup

speciol".

.

Nu prezinta

oxo improprie

.

Axo

de rototie

de

ordinul

cel

moi

more

(C)

este C3,

core

trece prin

otomul

de

azat.

Nu

prezintc

qxe

de rotatie

de

ordin 2 perpendiculo?e

pe

C-r.

Moleculo moi

prezinta

trei

plonuri

verticole,

fiecare

plon

trece

printr-un

otom

de

hidrogen

si

otomul

de azot. Prin

urmore.

moleculo

NH,

oportine

grupului

C,".

ir.

\i

N_H

l,:

i

:

H

'(

t

/

H

|

, //"'

""r,,

,i'

i"

'N,H

/:

/

i:

H;

Exemple

CdHo

.

CoHo

nu

oportine

unui

..grup

speciol".

.

Axo

de

rotatie

de ordinul

cel

moi mare

(C^)

este

Cu,

core

trece

prin

centrul

inelului

benzenic, perpendiculor

pe plonul

moleculei.

.

Prezinto

oxo

improprie,

56,

dor

si

olte

elemente

de

simetrie

independent

e

de

axa

improprie.

Prezinto

6

axe

de

rototie

de ordin

Z

perpendiculare

pe

C5.

'

Moleculo

moi

prezinfo

sose

plonuri

verticole.

fiecare

plon

contine

coteo axa

c2

si

este

perpendiculor

pe plonul

moleculei.

Moi

existo

si

un

plon

orizontol,

deci grupul din core

foce

porte

moleculo

este

06L.

il

ll-.

-

(.

i

.

----

--

- - --

- --

-'--:

i

.s

:

I

ri

t,

I

H___r.

4_-H

8/10/2019 Compusi Organometalici I

13/14

Exemple

5F5Cl

.

Moleculo nu oportine unui

.,grup

speciol".

Axa

de

rototie

de

ordinul

cel

moi more

(C^)

este

Co,

care trece

prin otomii

de

fluor

si

clor

situoti

deosupro si sub

plonul

formot

de

otomul

de sulf si cei

4

otomi de

clor.

Nu

prezinto

oxe

de

rotqtie

de

ordin

2

perpendiculore pe

Ca.

.

Moleculo moi

prezinto

un

plon

verticol,

ce

contine

axa

C..6rupul

din

core

foce

porte

moleculo este Cou.

Exemple

els-Pt(NH

z\zClz

.

Moleculo

nu

oportine

unui

-grup

speciol".

.

Axo

de rototie

de

ordinul

cel

moi

mare

(C^)

este

C2,

core

trece prin

otomul

de

Pt

si este

bisectoore

intre

otomii

de azot

(si

bisectoore

intee

otomii de clor).

Nu

prezinto

olte

oxe de

rototie

de

ordin 2

perpendiculare

pe

C2.

Molecula moi

prezinto

un

plon

verticol,

ce contine axo C2

si este

perpendiculor pe

plonul

moleculei

6rupul

din

core

foce

porte

moleculo

este

Cr,.

(r-

,

el

"

c,-.

|

.

.,

'Pi'

ru

--

l''''*

I

8/10/2019 Compusi Organometalici I

14/14

Exemple

Co(en)33"

Moleculo

oportine

grupulur

D,

Operotiile

de simetrie

sunt:

o

axo

de rototie

de

/

i

\

-r-.-

r

vu^uvElururrEus

\

:

rrt

ordinul

trei,

C.,

ce trece prin

otomul

de cobolt

existc

nici

un plon

de

simetrie.

Exemple

[Co(NH3)5Cl]2'

Moleculo

oportine

grupului

Co,.

operotiile

de

simetrie

sunt:

o oxo

de

rotatie

de

ordinul

potru,

c4,

ce

trece prin

otomul

de

cobolt,

atomul

de

clor si

un

otorn

de

ozot

si

un plon

de

simetrie

verticol

ce

contine

oxa

Co.

tf,

c,',

L,I

.l

ir

-'

_t

''.

I

N

:

.N