Enllaç C-Re

Els compostos d'organoreni (o compostos orgànics del reni) són compostos químics que contenen un enllaç químic entre carboni (C) i reni (Re) (enllaç C-Re).

La química de l'organoreni és la ciència corresponent que explora les propietats, l'estructura i la reactivitat d'aquests compostos. Com que el reni és un element rar, existeixen relativament poques aplicacions, però l'àrea ha estat una font rica de conceptes i uns existeixen quants catalitzadors útils.

Característiques generals

El reni té en deu estats d'oxidació coneguts de -3 a +7 excepte -2, i tots menys Re(-3) estan representats per compostos d'organoreni. La majoria es preparen a partir de sals de perrenat i òxids binaris relacionats.[1] Els halogenurs, per exemple, ReCl₅ també són precursors útils com ho són certs oxiclorurs.

Una característica destacable de la química dels organoreni és la coexistència d'òxids i lligands orgànics en la mateixa esfera de coordinació.[2]

Compostos carbonílics

El decacarbinil de dirreni Re₂(CO)10 és un punt d'entrada comú a altres carbonils de reni. Els patrons generals són similars als carbonils de manganès relacionats. És possible reduir aquest dímer amb amalgama de sodi amb Na[Re(CO)₅] amb reni en l'estat d'oxidació formal -1. La bromació del decacarbonil de dirreni dóna bromopentacarbonilreni(I),[3] després es redueix amb zinc i àcid acètic a pentacarbonilhidridoreni:[4]

Re₂(CO)10 + Br₂ → 2 Re(CO)₅Br
Re(CO)₅Br + Zn + HOAc → Re(CO)₅H + ZnBr(OAc)

El bromopentacarbonilreni(I) es descarbonila fàcilment. Amb aigua forma el catió triaquo:[5]

Re(CO)₅Br + 3 H₂O → [Re(CO)₃(H₂O)₃]Br + 2 CO

Amb el bromur de tetraetilamoni, Re(CO)₅Br reacciona per donar el tribromur aniònic:[6]

Re(CO)₅Br + 2 NEt₄Br → [NEt₄]₂[Re(CO)₃Br₃] + 2 CO

Complexos de ciclopentadienil

Un dels primers complexos d'hidrur de metall de transició que es va informar va ser (C₅H₅)₂ReH. S'han preparat una varietat de compostos mig-sàndvitx (C₅H₅)Re(CO)₃ i (C₅Me₅)Re(CO)₃. Els derivats notables inclouen els òxids amb precisió d'electrons (C₅Me₅)ReO₃ i (C₅H₅)₂Re₂(CO)₄.

Compostos alquils i arils

El reni forma una varietat de derivats alquils i arils, sovint amb colligands donants pi, com els grups oxo.[7]

Ben conegut és el triòxid de metilrreni (MTO), CH₃ReO₃ un sòlid volàtil i incolor, un exemple rar d'un complex d'alquil metàl·lic estable d'alta oxidació. Aquest compost s'ha utilitzat com a catalitzador en alguns experiments de laboratori. Es pot preparar per moltes vies, un mètode típic és la reacció de Re₂O₇ i tetrametilestany:

Re₂O₇ + (CH₃)₄Sn → CH₃ReO₃ + (CH₃)₃SnOReO₃

Es coneixen derivats d'alquil i aril anàlegs. Tot i que PhReO₃ és inestable i es descompon a -30 °C, els derivats corresponents de mesitil i 2,6-xilil impedits estèricament (MesReO₃ and 2,6-(CH₃)₂C₆H₃ReO₃) són estables a temperatura ambient. El triòxid de 4-trifluorometilfenilreni pobre en electrons (4-CF₃C₆H₄ReO₃) també és relativament estable.[8]

El MTO i altres triòxids d'organilreni catalitzen reaccions d'oxidació amb peròxid d'hidrogen i metàtesi d'olefines en presència d'un activador d'àcid de Lewis.[9] Els alquins terminals produeixen l'àcid o èster corresponent, els alquins interns produeixen dicetones i els alquens donen epòxids. El MTO també catalitza la conversió d'aldehids i diazoalcans en un alquè.[10]


  • Estructura del triòxid de metilreni
    Estructura del triòxid de metilreni

El reni també és capaç de fer complexos amb lligands de ful·lerè com ara Re₂(PMe₃)₄H₈(η2:η2C60).

Referències

  1. ↑ Glemser, 1963, p. 1476-1485.
  2. ↑ Herrmann i Kuhn, 1997, p. 169-180.
  3. ↑ Schmidt, Trogler i Basolo, 1990, p. 154-159.
  4. ↑ Urbancic i Shapley, 1990, p. 165-168.
  5. ↑ Lazarova et al., 2004, p. 1023-1026.
  6. ↑ Alberto et al., Gramlich, p. 2815-2820.
  7. ↑ Stavropoulos et al., Abdul Malik, p. 2167-2175.
  8. ↑ Dyckhoff et al., Herdtweck, p. 9755-9764.
  9. ↑ Schmidt, 1997, p. 493-496.
  10. ↑ Hudson, 2002.

Bibliografia

  • Alberto, R; Egli, A; Abram, U; Hegetschweiler, K; Gramlich, V; Schubiger, P. A «Synthesis and reactivity of [NEt₄]₂[ReBr₃(CO)₃]. Formation and structural characterization of the clusters [NEt₄][Re₃(µ₃-OH)(µ-OH)₃(CO)9] and [NEt₄][Re₂(µ-OH)₃(CO)₆] by alkaline titration» (en anglès). J. Chem. Soc, Dalton Transactions, 19, 1994. DOI: 10.1039/DT9940002815.
  • Dyckhoff, Florian; Li, Su; Reich, Robert M; Hofmann, Benjamin J; Herdtweck, Eberhardt; Kühn, Fritz E «Synthesis, characterization and application of organorhenium(vii) trioxides in metathesis reactions and epoxidation catalysis» (en anglès). Dalton Transactions, 47(29), 2018. DOI: 10.1039/c8dt02326c. ISSN: 1477-9226. PMID: 29987275.
  • Glemser, O. «Ammonium Perrhenate». A: Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (en anglès). 1. Nova York: G. Brauer, Academic Press, 1963. 
  • Herrmann, F. E; Kuhn «Organorhenium Oxides» (en anglès). Acc. Chem. Res, 30(4), 1997. DOI: 10.1021/ar9601398.
  • Hudson, A. «Methyltrioxorhenium». A: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (en anglès). Nova York: John Wiley & Sons, 2002. 
  • Lazarova, N; James, S; Babich, J; Zubieta, J «A convenient synthesis, chemical characterization and reactivity of [Re(CO)₃(H₂O)₃]Br: the crystal and molecular structure of [Re(CO)₃(CH₃CN)₂Br]» (en anglès). Inorganic Chemistry Communications, 7(9), 2004. DOI: 10.1016/j.inoche.2004.07.006.
  • Schmidt, Steven P; Trogler, William C; Basolo, Fred. Pentacarbonylrhenium Halides (en anglès). 28, 1990 (Inorganic Syntheses). DOI 10.1002/9780470132593.ch42. ISBN 978-0-470-13259-3. 
  • Schmidt, Boris «Methyltrioxorhenium - from oxidation and cyclopropanation to metathesis» (en anglès). Journal für Praktische Chemie/Chemiker-Zeitung, 339(1), 1997. DOI: 10.1002/prac.19973390190. ISSN: 0941-1216.
  • Stavropoulos, Pericles; Edwards, Peter G; Wilkinson, Geoffrey; Motevalli, Majid; Abdul Malik, K. M; Hursthouse, Michael B «Oxoalkyls of rhenium-(V) and-(VI). X-Ray crystal structures of (Me₄ReO)₂Mg(thf)₄,[(Me₃SiCH₂)₄ReO]₂Mg(thf)₂, Re₂O₃Me₆ and Re₂O₃(CH₂SiMe₃)₆» (en anglès). J. Chem. Soc, Dalton Transactions, 1985. DOI: 10.1039/DT9850002167.
  • Urbancic, Michael A; Shapley, John R. Pentacarbonylhydridorhenium (en anglès). 28, 1990, p. 165–168 (Inorganic Syntheses). DOI 10.1002/9780470132593.ch43. ISBN 978-0-470-13259-3. 
  • Vegeu aquesta plantilla
Compostos de carboni amb altres elements de la taula periòdica
CH He
CLi CBe CB CC CN CO CF Ne
CNa CMg CAl CSi CP CS CCl CAr
CK CCa CSc CTi CV CCr CMn CFe CCo CNi CCu CZn CGa CGe CAs CSe CBr CKr
CRb CSr CY CZr CNb CMo CTc CRu CRh CPd CAg CCd CIn CSn CSb CTe CI CXe
CCs CBa CLa * CHf CTa CW CRe COs CIr CPt CAu CHg CTl CPb CBi CPo CAt Rn
Fr CRa CAc ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
* CCe CPr CNd CPm CSm CEu CGd CTb CDy CHo CEr CTm CYb CLu
** CTh CPa CU CNp CPu CAm CCm CBk CCf CEs Fm Md No Lr
Química de nucli orgànic Molts usos en química Investigació acadèmica, però sense ús generalitzat Enllaç desconegut