\mathrm{H}_{2} é adicionado ao complexo [\operatorname{IrBr}(\mathrm{CO})(\mathrm{dppe})] (dppe =1,2-bis(difenilfosfino)etano produzindo o produto cinético A, no qual os ligantes H cis estão em posição trans em relação ao P e ao CO, e um produto termodinâmico B, no qual os ligantes H cis estão em posição trans em relação ao P e ao Br. Escreva as estruturas de A e B.

Passo 1

O enunciado nos dá que \mathrm{H}_2 é adicionado ao complexo [\mathrm{IrBr}(\mathrm{CO})(\mathrm{dppe})], onde \mathrm{dppe}=1,2-bis(difenilfosfino)etano. Resultam dois produtos:
  • um produto cinético A, no qual os dois ligantes \mathrm{H} (os hidretos) são cis entre si e estão, respectivamente, trans em relação ao \mathrm{P} e ao \mathrm{CO} (isto é: um hidreto está trans a um átomo de fósforo e o outro hidreto está trans ao ligante \mathrm{CO});
  • um produto termodinâmico B, no qual os dois hidretos são cis entre si e estão, respectivamente, trans em relação ao \mathrm{P} e ao \mathrm{Br} (isto é: um hidreto está trans a um átomo de fósforo e o outro hidreto está trans ao ligante \mathrm{Br}).
O que é pedido: escrever as estruturas (disposição dos ligantes ao redor do íon central \mathrm{Ir}) de A e de B, indicando claramente quais ligantes estão em posições trans entre si.

Passo 2

Entender a geometria inicial e o que muda na reação (breve teoria):
  • O complexo inicial [\mathrm{IrBr}(\mathrm{CO})(\mathrm{dppe})] é um complexo de irídio com \mathrm{dppe} atuando como ligante bidentado (duas átomos \mathrm{P}) — logo \mathrm{dppe} ocupa duas posições cis ao redor do metal.
  • A adição de \mathrm{H}_2 ao complexo dácido de irídio dá origem a uma adição oxidativa: o centro \mathrm{Ir} passa de um estado de coordenação menor (geralmente quadrado-planar/d8 em \mathrm{Ir(I)}) para um complexo octaédrico de maior oxidação (dihidreto em \mathrm{Ir(III)}), com dois hidretos \mathrm{H} ligados.
  • Assim, o produto contém os ligantes: \mathrm{dppe} (2 P), \mathrm{CO}, \mathrm{Br} e dois hidretos \mathrm{H} — totalizando seis ligantes numa geometria octaédrica ao redor do \mathrm{Ir}.

Passo 3

Como representar uma configuração octaédrica e o significado de “trans”:
  • Num octaedro, os seis vértices formam três pares de posições trans (cada vértice tem outro exatamente oposto). Dizer que dois ligantes são “trans” significa que ocupam posições opostas do octaedro; “cis” significa posições adjacentes (não opostas).
  • Como \mathrm{dppe} é bidentado, as duas posições de \mathrm{P} são cis (adjacentes) entre si; portanto as três possíveis pares trans remanescentes envolverão combinações entre \mathrm{P}, \mathrm{CO}, \mathrm{Br} e os dois \mathrm{H}.
  • Para escrever estruturas, é útil listar explicitamente quais são os três pares trans do octaedro. Cada isômero é então especificado indicando os três pares trans.

Passo 4

Escolha de uma convenção de rotulagem para desenhar os dois isômeros:
  • Rotular as seis posições por três pares trans: par 1, par 2 e par 3.
  • Colocar as duas posições de \mathrm{P} (do \mathrm{dppe}) em duas posições cis. Isso força as três pares trans possíveis a serem compostos pelos outros ligantes e pelos dois \mathrm{H}.
  • Vamos construir as disposições trans que atendem às descrições do enunciado.

Passo 5

Construção do produto cinético A (condição dada: os hidretos são cis entre si; um hidreto está trans a \mathrm{P} e o outro hidreto está trans a \mathrm{CO}):
  • Queremos um arranjo octaédrico com as seguintes trans-relacionamentos:
    • \mathrm{H} trans a \mathrm{P} (um dos hidretos é trans a um átomo de fósforo do \mathrm{dppe});
    • \mathrm{H} trans a \mathrm{CO} (o outro hidreto é trans ao \mathrm{CO});
    • O terceiro par trans restante será, por consequência, \mathrm{P} trans a \mathrm{Br}.
  • Em termos de pares trans, para A podemos escrever: (i) \mathrm{H} \mathrm{P}, (ii) \mathrm{H} \mathrm{CO}, (iii) \mathrm{P} \mathrm{Br}.
  • Em linguagem de conectividade: o centro \mathrm{Ir} é coordenado por \mathrm{dppe} (duas \mathrm{P} cis), \mathrm{CO}, \mathrm{Br} e dois hidretos; a disposição é tal que um hidreto está na posição oposta a um átomo \mathrm{P}, o outro hidreto está oposto ao \mathrm{CO}, e o outro átomo \mathrm{P} fica oposto ao \mathrm{Br}.
  • Isso atende ao enunciado e descreve o isômero cinético A.

Passo 6

Construção do produto termodinâmico B (condição dada: os hidretos são cis entre si; um hidreto está trans a \mathrm{P} e o outro hidreto está trans a \mathrm{Br}):
  • Queremos um arranjo octaédrico com as seguintes trans-relacionamentos:
    • \mathrm{H} trans a \mathrm{P} (um hidreto);
    • \mathrm{H} trans a \mathrm{Br} (o outro hidreto);
    • O terceiro par trans restante será \mathrm{P} trans a \mathrm{CO}.
  • Em termos de pares trans, para B podemos escrever: (i) \mathrm{H} \mathrm{P}, (ii) \mathrm{H} \mathrm{Br}, (iii) \mathrm{P} \mathrm{CO}.
  • Em linguagem de conectividade: o centro \mathrm{Ir} coordena \mathrm{dppe} (duas \mathrm{P} cis), \mathrm{CO}, \mathrm{Br} e dois hidretos; agora um hidreto fica oposto a \mathrm{P}, o outro hidreto fica oposto a \mathrm{Br}, e a outra \mathrm{P} fica oposta ao \mathrm{CO}.
  • Isso descreve o isômero termodinâmico B.

Passo 7

Comentário didático final (como reconhecer/representar esses isômeros na prova):
  • A forma mais prática na prova é escrever o complexo como \mathrm{Ir}(H)_2\mathrm{Br}(\mathrm{CO})(\mathrm{dppe}) e indicar explicitamente os três pares trans do octaedro.
  • Para A, escreva os pares trans como: \mathrm{H}\!-\!\mathrm{P},\\ \mathrm{H}\!-\!\mathrm{CO},\\ \mathrm{P}\!-\!\mathrm{Br}.
  • Para B, escreva os pares trans como: \mathrm{H}\!-\!\mathrm{P},\\ \mathrm{H}\!-\!\mathrm{Br},\\ \mathrm{P}\!-\!\mathrm{CO}.
  • Se quiser desenhar esquematicamente, desenhe o octaedro e marque os pares opostos conforme acima; sempre mantenha as duas \mathrm{P} do \mathrm{dppe} em posições cis (adjacentes).

Resposta

A: \mathrm{Ir}(H)_2\mathrm{Br}(\mathrm{CO})(\mathrm{dppe}) (octaédrico) com pares trans: \mathrm{H}\!-\!\mathrm{P},\\ \mathrm{H}\!-\!\mathrm{CO},\\ \mathrm{P}\!-\!\mathrm{Br}.
B: \mathrm{Ir}(H)_2\mathrm{Br}(\mathrm{CO})(\mathrm{dppe}) (octaédrico) com pares trans: \mathrm{H}\!-\!\mathrm{P},\\ \mathrm{H}\!-\!\mathrm{Br},\\ \mathrm{P}\!-\!\mathrm{CO}.

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