SÍNTESIS DE COMPLEJOS DE COBRE (I) Y COBALTO (II) CON TRIFENILFOSFINA Y SU CARACTERIZACIÓN MEDIANTE ESPECTROSCOPIA DE INFRARROJO Natalia Arias Cardona; Pablo EmilioRomo Código. 0910050. Código 0910002 Facultad de Ciencias Naturales y Exactas Universidad del Valle _____________________________________________________________ RESUMEN Se sintetizó complejos de Cobre (I) y Cobalto (II) con trifenilfosfina a partir de CuCl2.6H2O y CoCl2.6H2O. Obteniéndose porcentajes de rendimiento de 145.36%, 96.52%, 78.59% y 67.67%, para [Cu(PPh3)Cl]4, [Cu(PPh3)SCN], [Cu(PPh3)(NO2)] y [Co(PPh3)2(Cl)2] respectivamente. Por espectroscopia IR se determinó el modo de coordinación del tiocianato y del nitro en los complejos de cobre(I). Palabras claves: Espectroscopia de infrarrojo, trifenilfosfina, cobre (I), cobalto (II). ____________________________________________________________________ OBJETIVOS Caracterizar los complejos sintetizados mediante espectroscopia de IR. Determinar el tipo de enlace que realiza los ligandos con el metal. DATOS Y RESULTADOS Tabla 1. Datos experimentales para la Síntesis del [Cu(PPh3)Cl]4 Compuesto Cantidad(g) CuCl2.6H2O 0.5733 PPh3 1.3095 [Cu(PPh3)Cl]4 1.2408 4CuCl2.6H2O + 4PPh3 [Cu(PPh3)Cl]4 + 24 H2O + 4Cl - % Rendimiento [Cu(PPh3)Cl]4: para la síntesis del 1.2408g x 100= 145.36% 0.8536g Tabla 2. Datos experimentales para la Síntesis del [Cu(PPh3)SCN] Compuesto Cantidad(g) [Cu(PPh3)Cl]4 0.4588 [Cu(PPh3)SCN] 0.4649 Convención [Cu(PPh3)Cl]4 = B [Cu(PPh3)SCN] = C [Cu(PPh3)Cl]4 + 4NaSCN 4[Cu(PPh3)(SCN)] + 4NaCl Convención CuCl2.6H2O = A [Cu(PPh3)Cl]4 = B [Cu(PPh3)Cl]4 Teórico: 0.5733g A x 1mol A x 1mol B x 1443.88gB 242.446g A 4mol A 1mol B = 0.8536 g [Cu(PPh3)Cl]4 [Cu(PPh3)SCN] Teórico: 0.4588g B x 1mol B x 4 mol C x 378.973g C 1443.88g B 1mol B 1mol C = 0.4817 g [Cu(PPh3)SCN] para la síntesis del % Rendimiento [Cu(PPh3)(SCN)]: 0.4649 g x 100= 96.52% 0.4817g Datos experimentales para la Síntesis del [Cu(PPh3)NO2] Compuesto Cantidad(g) [Cu(PPh3)Cl]4 0.43 1434.6H2O 0.2341g E x 1mol E x 1mol F x 653.13 1096.76 1275960 CoCl2.21 1095.88g B 1mol B 1mol C = 0.3199 g x 100= 78.58 743.Tabla 3.47 16001400 1275960 900675 347306 187151 0.3923g B x 1mol B x 4 mol D x 371.833g E 1mol E 1mol F = 0.3923 [Cu(PPh3)NO2] 0.59 3000 1480.34 para el Experimentales (cm-1) Convención [Cu(PPh3)Cl]4 = B [Cu(PPh3)(NO2)] = D [Cu(PPh3)(NO2)] Teórico: 0.48 3000 16001482. Principales bandas complejo [Co(PPh3)2(Cl)2].781g F 237.6435g Tabla 5. Principales bandas complejo [Cu(PPh3)(NO2)].2341 PPh3 0.4355 g x 100= 67.16 900675 550400 [Co(PPh3)2(Cl)2] Teórico: 0.4070 g Tabla 4. Puntos de fusión experimental y teórico para los complejos [Cu(PPh3)Cl]4 y [Co(PPh3)2Cl2] [Cu(PPh3)Cl]4 Punto de fusión (ºC) 236-238 Teórico (ºC) [Co(PPh3)2Cl2] Punto de Fusión (ºC) 230-250 Teórico (ºC) 236 Deformación C-H Aromático en el plano Deformación C-H Aromático fuera del plano Tensión Co-Cl Tensión Co-P .6435 g Tabla 8. Tipo de Vibración para el [Co(PPh3)2(Cl)2] para la síntesis del % Rendimiento [Co(PPh3)2(Cl)2]: Tensión CH aromático Tensión C=C Experimentales Teórica (cm-1) (cm-1) 31003049.6H2O + 2PPh3 Convención [CoCl2.5197 [Co(PPh3)2Cl2] 0.07 14701405.4070 g Teórica (cm-1) 31003000 2100 16001400 1000-800 720-690 600-400 [Cu(PPh3)(NO2)] para la síntesis del % Rendimiento [Cu(PPh3)(NO2)]: Tabla 7.6H2O = E [Co(PPh3)2(Cl)2] = F [Co(PPh3)2Cl2] + 6H2O 722. Principales bandas complejo [Cu(PPh3)(SCN)].45 695.52g D 1443.37 506.62 747. Tipo de vibración Tensión CH aromático Tensión C≡N Tensión C=C Deformación C-H Aromático fuera del plano Tensión C-S Tensión M-S 3051.33 538.52 2094.37 696.59 692.79 1479.4355 Tensión C=C Tensión NO2asimétrica Tensión NO2simétrica Deformación C-H Aromático en el plano Deformación C-H Aromático fuera del plano Tensión M-N Experimentales Teórica (cm-1) (cm-1) 31003052.95 13401313. Datos experimentales para la Síntesis del [Co(PPh3)2Cl2] Compuesto Cantidad(g) CoCl2.47 1432.20 1118.67% 0.20 1370 1384.59% 0.36 1400 1436.58 1320 1188.3199 [Cu(PPh3)Cl]4 + 4NaNO2 4[Cu(PPh3)(NO2)] + 4NaCl Espectros de infrarrojo Tabla 6. Tipo de Vibración Tensión CH aromático para el 0. Ni. La trifenilfosfina reduce el cobre (II) a cobre(I) mediante una reacción de eliminación reductiva (Esquema 1). Síntesis del [Cu(PPh3)(X)] donde X = NO2-.y el NO2-. Ir. p Cu Cu p Cl Cl Cl Cu Cl Cu p p Figura 1. Las frecuencias de estiramiento CN en complejos donde el enlace es por el nitrógeno son generalmente bajos (cerca 2050cm-1) comparado con los complejos donde el enlace se da por el azufre (2100cm-1). Esquema 1. NaSCN 4 [Cu(PPh3)(SCN)] [Cu(PPh3)(Cl)]4 NaNO2 4 [Cu(PPh3)(NO2)] El grupo SCN. Cd. H2O [Cu(PPh3)(Cl)]4 Esquema 4. a) b) Figura 2. Pt. Pd. Los metales clase A (primera serie de transición. Fe. Cr. tetrámero O 2N Cu p NCS Cu p El tetrámero tuvo un punto de fusión de 236-238ºC. SCN-. En la figura 1. se muestran las estructuras para dichos complejos. cuyo rango de fusión indica una alta pureza. la reacción procede por la formación de un complejo con el etanol tetraédrico.(Esquema 3).ANÁLISIS DE RESULTADOS Síntesis del tetrámero clorotrifenilfosfinocobre(I) Para la síntesis del tetrámero clorotrifenilfosfinocobre(I).se pude coordinar al metal a través del nitrógeno o del azufre. [Cu(PPh3)(H2O)]+.6H2O + 4PPh3 [Cu(PPh3)Cl]4 + 24 H2O + 4Cl- Esquema 2. prefieren la unión por el nitrógeno.52 y 78. En la figura 2. Ag. Esquema 3. se observa una estructura propuesta para el tetrámero complejo. se partió del cloruro de cobre (II) en un medio no acuoso como etanol. Mediante espectroscopia de infrarrojo se identifica mediante que átomo se enlaza en SCN. la naturaleza de los ligantes en el complejo y el efecto estérico influencian el modo de coordinación. por lo que el tetrámero de la figura . Posteriormente tras agregar NaNO2 y NaSCN se presenta la sustitución nucleófilica desplazando el acuo. 4CuCl2.59%. Complejos de Cu(I) con la trifenilfosfina. en donde el Cu(I) presenta una hibridización sp. Estructuralmente ambos complejos son lineales. Los metales clase B (Rh. Co. Estructura propuesta para el tetrámero clorotrifenilfosfinocobre(I). a) Complejo nitro b) complejo tiocianato. Sin embargo otros factores como el estado de oxidación del metal. Cu y Zn). Estas reacciones se llevan a cabo en agua. Con esto se pude concluir que en el complejo obtenido el enlace se da por el azufre presentado una frecuencia alrededor de 2094. por ser un buen grupo saliente. Reducción del cobre(II) a cobre(I).79 cm-1. Au y Hg) prefieren la unión por el azufre. 4[Cu(PPh3)(H2O)]+ + 4ClSíntesis del 2+ 4PPh3 [Cu(PPh3)(Cl)]4 + 4Cl . el ligando acuo por ser mas fuerte desplaza al cloro. Mn.+ EtO- Se obtuvo un buen porcentaje de rendimiento del 96. Síntesis clorotrifenilfosfinocobre(I). Síntesis de tiocianatotrifenilfosfinocobre(I) y nitrotrifenilfosfinocobre(I) Principalmente la síntesis de estos complejos involucra una sustitución nucleófilica del ligando cloro por el nitro y tiocianato. OCH 2CH3 Cu II Cl Cl OCH 2CH 3 1 especie [Cu(PPh3)(H2O)]+. para los complejos de tiocianato y nitro respectivamente. 79 cm-1.B. no se observan en el espectro por estar a muy bajas frecuencias entre 347-306cm-1 y 187-151cm-1 respectivamente.B. Analisis Orgánico: clásico y espectral.com/catalog/Pro ductDetail.6-6-2010 Figura 3. presentando una frecuencia de 2094. El cobalto(II) no se reduce en presencia de la trifenilfosfina.sigmaaldrich.270-271. A pesar de que el Cu forma compuestos más estables cuando se une a través del nitrógeno y no del azufre se deben tener en cuenta otros factores como estado de oxidación del metal.Colombia. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds.En la tabla 6 y 7. respectivamente.59cm-1. En la figura 3 se muestra la estructura del diclorobis(trifenilfosfino)cobalto(II). CoCl2.36%.3rd ed. el cual sufre una reacción de adición nucleófilica de dos trifenilfosfinas en un medio no acuoso como el butanol.2008. Las bandas de tensión de Co-P y Co-Cl .YATES. REFERENCIAS La síntesis tuvo un porcentaje de rendimiento de 67.220-224. de lo cual se concluye que el complejo presenta impurezas. con una tensión CH en 3049. Sigma-Aldrich http://www. el valor teórico es de 236ºC. CONCLUSIONES En el complejo [Cu(PPh3)SCN]. Se observa la tensión C=C en 1480. el enlace metal con el SCN.INSUASTY. Síntesis del diclorobis(trifenilfosfino)cobalto(II). Se obtuvo buenos porcentajes de rendimiento en las diferentes síntesis con valores de 145. 115. La banda del Cu-S se encuentra desplazada a baja frecuencia a 506. New York.Universidad del Valle. para [Cu(PPh3)Cl]4. en cambio el para el cobre(II) se reduce por presentar una reacción de eliminación reductiva..13 cm-1. En comparación con el Cu(II) que si se reduce por acción de la trifenilfosfina.do?D7=0&N5=SEARCH_CONC AT_PNO|BRAND_KEY&N4=262676|ALDRI CH&N25=0&QS=ON&F=SPEC.pp.1978. En cuanto al análisis por espectroscopia de infrarrojo en la tabla 8.Departamento de Química. Síntesis del diclorobis(trifenilfosfino)cobalto(II) Se realizó a partir del cloruro de cobalto(II).6H2O + 2PPh3 [Co(PPh3)2Cl2] + 6H2O Esquema 5. .67%.pp. 78. del ZULUAGA. Jhon Wiley & Sons. 96.92-93.F.67%. [Cu(PPh3)(NO2)] y [Co(PPh3)2(Cl)2] respectivamente. se muestran las bandas asignadas para los complejos [Cu(PPh3)(SCN)] y [Cu(PPh3)(NO2)].K.52%.34 cm-1 Para el complejo [Cu(PPh3)(NO2)] se identificó que su manera de enlace era por el nitrógeno. p Co Cl Cl p NAKAMOTO.59% y 67. mediante las bandas de tensión asimétrica y simétrica de NO2 entre 1470-1370cm-1 y 1340-1320cm-1.. El Co(II) no se reduce a Co(I) en presencia de trifenilfosfina debido a que forma compuestos más estables con el estado de oxidación +2.43 cm-1 y 1434. revela la presencia de anillos aromáticos provenientes de la trifenilfosfina.se da por el azufre. debido a que se presenta una reacción de adición nucleófilica. La estructura del complejo es tetraédrica con hibridización sp3. naturaleza de otros ligandos presentes en el complejo o factores estéricos. con un punto de fusión entre 230-250ºC. Estructura diclorobis(trifenilfosfino)cobalto(II). [Cu(PPh3)SCN].