Carbenos N-heterocíclicos: de ligantes a líquidos iónicos (y al revés)

2° PARTE: Propiedades electrónicas de los CNHs

La estabilidad de los complejos con CNHs puede ser explicada con base a sus propiedades electrónicas. Los orbitales moleculares más importantes de los CNHs de cinco miembros que están involucrados en el enlace al metal se muestran en la Figura 1.3.

Con base a lo anterior, los CNHs pueden ser clasificados como ligantes típicos sigma-básico /pi*-ácido debido a que los carbenos presentan un par de electrones en un orbital sigma de alta energía, lo cual le confiere a los CNHs una enorme capacidad donadora sigma (Figura 1.4) que es claramente más grande que la de las fosfinas más básicas como la triciclohexilfosfina (PCy3)[14] lo que genera complejos más estables.

Por otra parte, los orbitales vacíos pi* de baja energía de los CNHs permiten que los carbenos actúen como aceptores de densidad electrónica (acidez pi) de orbitales d de los metales en una clásica retrodonación d -> pi* (Figura 1.5). A lo anterior, Meyer et al.[15] mostraron que los CNHs aceptan densidad electrónica de metales del grupo 11 (cobre, plata y oro).

Con metales deficientes de electrones los CNHs pueden realizar una donación pi -> d en la cual la densidad electrónica es donada a través de una combinación apropiada de orbitales pi ocupados y desocupados hacia orbitales d vacíos del metal. (Figura 1.6)[16]

Así, la clasificación inicial de los ligantes CNHs como simples donadores sigma fue reemplazada por la idea de que los CNHs son mucho más flexibles electrónicamente [17]. Así, los CNHs pueden coordinarse con metales ricos o deficientes en densidad electrónica formando complejos estables.

Referencias

[14] N. M. Lee, C. Hu. Organometallics. 2004, 23, 976-983.
[15] X. Hu, I. Castro-Rodriguez, K. Olsen, K. Meyer. Organometallics. 2004, 23, 755-764.
[16] N.M Scott, R. Dorta, E.D. Stevens, A. Correa, L. Cavallo, S.P. Nolan. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3516-3526.
[17] L. Cavallo, A. Correa, C. Costabile, H. Jacobsen. J. Organomet. Chem. 2005, 690, 5407–5413.

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