COMPUESTOS ORGANOMETALICOS organometálica se encarga del estudio de los compuestos La química organometálica se organometálicos,, que son aquellos compuestos químicos que organometálicos químicos que poseen un enlace entre enlace entre un átomo de carbono carbono y y un átomo metálico metálico,, de su síntesis síntesis y y de su reactividad reactividad.. En este contexto, el término "metal" se puede defnir utilizando una escala de electronegatividad, asignando la palabra metal a aquel elemento que presenta un carácter más electropositivo que el carbono. a!o este punto de vista se designan como metales a elementos conocidos como metaloides, tal como el silicio silicio.. COMPUESTOS ORGANAMETALICOS ORGANAMETALICOS organometálico es un compuesto n compueto organometálico es compuesto en en el que los átomos de carbono carbono #orman #orman enlaces covalentes, covalentes , es decir, comparten electrones electrones,, con un átomo metálico metálico.. Los compuestos basados en cadenas cadenas y y anillos de átomos de carbono se llaman orgánicos, y éste es el #undamento del organometálico. La característica de estos compuestos es la nombre organometálico. presencia de enlaces entre átomos de metal y de carbono $que pueden ser sencillos, dobles o triples% y por tanto no se consideran organometálicos aquellos compuestos en que un metal se une a una molécula o #ragmento por un átomo distinto del carbono, como ocurre en algunos compuestos de coordinaci&n. coordinaci&n . Este grupo incluye un elevado n'mero de compuestos y algunos químicos lo consideran un grupo distinto al de los compuestos orgánicos e orgánicos e inorgánicos inorgánicos.. (ormalmente, los compuestos organometálicos son aquellos que poseen, de #orma directa, enlaces entre átomos de metal $o metaloides% y átomos de carbono, ) *+-+, de mayor o menor polaridad. / Es decir, un compuesto es considerado como organometálico si este contiene al menos un enlace carbonometal. En este contexto el suf!o 0metálico1 es interpretado ampliamente para incluir tanto a algunos no metales $como metales $como
el #&s#oro #&s#oro%% y metaloides metaloides tales tales como , 2i y 3s así como a metales verdaderos. Esto es debido a que en muc4os casos la química de los elementos , 2i, 5 y 3s se aseme!a a la química de los metales 4om&logos respectivos. 5or lo tanto, el término de compuestos organometálicos es también usado ocasionalmente para incluir dentro a los ya mencionados no metales y semimetales. En todos los casos se trata de elementos menos electronegativos electronegativos que que el carbono APLICACIONES -ada día son más abundantes las aplicaciones industriales y de laboratorio de estos comple!os. Entre otros usos, se pueden citar6 •
7eacciones catalíticas. catalíticas .
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7eacciones de isomerizaci&n isomerizaci&n de de olefnas olefnas..
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7eacciones de arilaci&n arilaci&n y y vinilaci&n vinilaci&n $ $reacci&n reacci&n de 8ec9%. 8ec9 %.
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)etátesis de )etátesis de alquenos.
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7eacciones de oligomerizaci&n oligomerizaci&n y y polimerizaci&n polimerizaci&n..
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:xidaci&n de :xidaci&n de olefnas olefnas $ $5roceso 5roceso ;ac9er%. ;ac9er%.
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8idrogenaci&n de 8idrogenaci&n de alquenos alquenos..
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7eacciones de (isc4er
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7eacci&n de desplazamiento del gas de agua.
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5roceso )onsanto para )onsanto para la síntesis del ácido acético.
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8idro#ormilaci&n de 8idro#ormilaci&n de olefnas $5roceso $5roceso oxo%. oxo%.
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8idrocianaci&n de 8idrocianaci&n de olefnas.
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-arbonilaci&n de -arbonilaci&n de olefnas $7eacci&n $7eacci&n de 7eppe%. 7eppe %.
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3ctivaci&n de enlaces
. La característica de estos compuestos es la presencia de enlaces entre átomos de metal y de carbono (que pueden ser sencillos, dobles o triples) y por tanto no se consideran organometálicos aquellos compuestos en que un metal se une a una molécula o fragmento por un átomo distinto del carbono, como ocurre en algunos compuestos de coordinación. Este grupo incluye un elevado nmero de compuestos y algunos químicos lo consideran un grupo distinto al de los compuestos orgánicos e inorgánicos. !ormalmente, los compuestos organometálicos son aquellos que poseen, de forma directa, enlaces entre átomos de metal (o metaloides) y átomos de carbono, de mayor o menor polaridad .Es decir, un compuesto es considerado como organometálico si este contiene al menos un enlace carbono"metal. En este conte#to el sufi$o %metálico& es interpretado ampliamente para incluir tanto a algunos no metales (como el fósforo) y metaloides tales como ', i y s así como a metales verdaderos. Esto es debido a que en muc*os casos la química de los elementos ', i, + y s se aseme$a a la química de los metales *omólogos respectivos. +or lo tanto, el término de compuestos organometálicos es también usado ocasionalmente para incluir dentro a los ya mencionados no metales y semimetales. En todos los casos se trata de elementos menos electronegativos que el carbono.
Nomenclatura La nomenclatura de los compuestos organometálicos, siguen las recomendaciones de la -+ del a/o 0112, pero valga aclarar que se *an planteado algunas solicitudes para cambiar la nomenclatura de estos compuestos, pero dic*o proyecto todavía esta en proceso. Las recomendaciones de la -+ son las siguientes3 0 " 4ombrar la cadena orgánica como sustituyente y adicionarle a esta como prefi$o el numero de veces que se repite formando enlace de coordinación con el
metal, ya sea , di (dos), tri (tres), tetra (cuatro), etc. 5. 4ombrar los elementos metalicos que constituyen el compuesto El nombre del metal aparece de ltimo y el nombre completo se escribe como una sola palabra. i está presente otro grupo en el cual está enla6ado al metal por algo que no sea 7rgano*alogenados y 7rganometálicos 89 carbono, ese otro grupo se nombra en forma separada como en el bromuro de metilmagnesio, :8 ;
loruro de metil magnesio
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=etraeltil de plomo plom o
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=riertilaluminio
Características generales >eneralmente, los enlaces carbono ; metal son bastante polares, siendo aquellos con los metales de los grupos y los mas polares. =odos los metil y etilmetales de los grupos y reaccionan e#tremada y vigorosamente con el agua, desprendiendo metano o etano y formando los *idró#idos metálicos. Los metales menos reactivos (los que no se o#idan tan fácilmente), como el mercurio, el silicio, el plomo y el *ierro no reaccionan con el agua. +or lo tanto, no es motivo de asombro que donde los compuestos órgano metálicos son productos de consumo, los metales sean los menos reactivos. obre esto también se sustenta su estabilidad en el aire. +or e$emplo, a los compuestos órgano metálicos metílico o etílico del mercurio, plomo o silicio no los ataca el aire. En cambio, muc*os otros deben ser protegidos cuidadosamente. •
+resentan un enlace "< polari6ado
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La polari6ación del enlace depende tanto de la parte orgánica como del metal
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La reactividad aumenta con el carácter iónico del enlace
aracteristicas •
e inflaman en contacto con el aire
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?eaccionan violentamente con el agua
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+oco volátiles
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nsolubles en disolventes apolares
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ompuestos más covalentes
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lgunos lgunos son volátiles volátiles y pueden destilarse destilarse olubles en *idrocarburos t éteres
Síntesis de Comuestos Organometalicos
on muy variados los métodos de síntesis3 •
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?eacciones entre un metal y un *aluro orgánico ?eacciones de intercambio metálico, entre un metal y un compuesto organometálico de otro metal.
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?eacciones de un compuesto organometálico con un *aluro metálico.
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?eacciones de inserción3
o
o
nserción de olfeinas y acetilenos en enlaces metal"*idrógeno para metales de los grupos 08 y 09. ?eacciones de inserción para formación de enlaces metal"carbono para metales de otros grupos.
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?eacciones de dia6o.
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?eacciones de decarbo#ilación de sales metálicas.
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?eacciones de formación de organometálicos de :g y =l con compuestos aromáticos. ?eacciones de formación de organometálicos de mercurio con olefinas y acetilenos.
Aplicacion de los Compuestos Organometlicos •
El mercurocromo o merbromín yson antisépticos mercuriales orgánicos. on bacteriostáticos, menos irritantes y menos tó#icos que las sales mercuriales inorgánicas.
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El tetraetilplomo, Pb(C2H5)4, es un aditivo de las gasolinas que actúa como antidetonante.
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os compuestos organol!ticos " organoalum!nicos se utili#an como catali#adores en reacciones de polimeri#aci$n.
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El trietilaluminio, %l(C2H5)&, %l(C2H5)&, 'orma parte del catali#ador de iegler*atta, que se utili#a, por e+emplo, para la producci$n de polietileno " polipropeno. Este catali#ador ace posible la polimeri#aci$n del etileno a una temperatura in'erior a 5- C " una presi$n in'erior a 5- atm$s'eras, en contra de los &-- C " las 2.--- atm$s'eras que se necesitar!an en ausencia de catali#ador. Algunas moléculas de importancia biológica son organometálicas, organom etálicas, por ejemplo:
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a cloro'ila, la mol/cula responsable de la absorci$n de lu# en la 'otos!ntesis, posee un 0tomo de magnesio en el centro de una serie de anillos org0nicos.
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a emoglobina, la mol/cula que transporta el o1!geno en la sangre, posee un sistema de anillos similar al de la cloro'ila, pero con un 0tomo de ierro. Cuatro de estos anillos emo se unen a una prote!na constitu"endo la emoglobina.
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a vitamina 32 presenta un sistema c!clico similar, pero contiene cobalto metal.
Compuestos organometalicos en la industria petrolera
La elección del reactivo organometálico es crucial3 los reactivos de >rignard o los alquil"litios, por e$emplo, sólo se acoplan con unos pocos *alogenuros orgánicos e#cepcionalmente reactivos@ los compuestos organosódicos se acoplan, pero son tan reactivos que se unen durante su formación con su *alogenuro de alquilo de origen. La reacción del sodio con *alogenuros de alquilo ( reacción de Wurtz ) queda así limitada a la síntesis de alcanos simétricos. ?"?. e sabe desde *ace tiempo que los compuestos organocuprosos son particularmente buenos para formar enlaces carbono"carbono, pero son inestables. quí, son generados in situ partiendo del organolitio, combinándose luego con más de éste para formar estos compuestos organometálicos relativamente estables, que e#isten como agregados agregados comple$os, comple$os, pero se cree que corresponden apro#imadamente a ?5u"LiA. Este anión es un e$emplo de un compuesto ato, la contrapartida negativa de un comple$o onio (amonio, oxonio).
unque no se conoce conoce bien bien el mecanismo, mecanismo, *ay pruebas pruebas que que sugieren, al menos, lo siguiente3 el grupo alquilo ? es transferido desde el cobre cobre,, con un par de electrones, y se une al alquilo ?B en lugar de un on *alogenuro. E!EMPLOS "E COMPUESTOS ELECTROMETALICOS ELECTROMETALICOS l i t i o
C6H5-Li ( Feni l l i t i o) s odi o
CH3-CH2-Na( Et i l s o di o ) pot a si o
CH3-K( Met i l pot as i o) magnesi o
CH3-Mg-Br( Br o mu mu r odeme me t i l ma g ne s i o ) cadmi mi o
( CH3 ) 2-Cd( Di me t i l c ad mi mi o ) z i nc
CH3-Zn-Cl ( Cl or ur odeme t i l c i nc ) pl omo mo
( CH3) 4-Pb( T et r amet i l pl omo)
