é adicionado ao complexo
(dppe
-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
é adicionado ao complexo
, onde
-bis(difenilfosfino)etano. Resultam dois produtos:
- um produto cinético
, no qual os dois ligantes (os hidretos) são cis entre si e estão, respectivamente, trans em relação ao e ao (isto é: um hidreto está trans a um átomo de fósforo e o outro hidreto está trans ao ligante ); - um produto termodinâmico
, no qual os dois hidretos são cis entre si e estão, respectivamente, trans em relação ao e ao (isto é: um hidreto está trans a um átomo de fósforo e o outro hidreto está trans ao ligante ).
O que é pedido: escrever as estruturas (disposição dos ligantes ao redor do íon central
) de
e de
, 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
é um complexo de irídio com atuando como ligante bidentado (duas átomos ) — logo ocupa duas posições cis ao redor do metal. - A adição de
ao complexo dácido de irídio dá origem a uma adição oxidativa: o centro passa de um estado de coordenação menor (geralmente quadrado-planar/d8 em ) para um complexo octaédrico de maior oxidação (dihidreto em ), com dois hidretos ligados. - Assim, o produto contém os ligantes:
(2 P), , e dois hidretos — totalizando seis ligantes numa geometria octaédrica ao redor do .
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
é bidentado, as duas posições de são cis (adjacentes) entre si; portanto as três possíveis pares trans remanescentes envolverão combinações entre , , e os dois . - 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
(do ) em duas posições cis. Isso força as três pares trans possíveis a serem compostos pelos outros ligantes e pelos dois . - Vamos construir as disposições trans que atendem às descrições do enunciado.
Passo 5
Construção do produto cinético
(condição dada: os hidretos são cis entre si; um hidreto está trans a
e o outro hidreto está trans a
):
- Queremos um arranjo octaédrico com as seguintes trans-relacionamentos:
-
trans a (um dos hidretos é trans a um átomo de fósforo do ); -
trans a (o outro hidreto é trans ao ); - O terceiro par trans restante será, por consequência,
trans a .
-
- Em termos de pares trans, para
podemos escrever: (i) — , (ii) — , (iii) — . - Em linguagem de conectividade: o centro
é coordenado por (duas cis), , e dois hidretos; a disposição é tal que um hidreto está na posição oposta a um átomo , o outro hidreto está oposto ao , e o outro átomo fica oposto ao . - Isso atende ao enunciado e descreve o isômero cinético
.
Passo 6
Construção do produto termodinâmico
(condição dada: os hidretos são cis entre si; um hidreto está trans a
e o outro hidreto está trans a
):
- Queremos um arranjo octaédrico com as seguintes trans-relacionamentos:
-
trans a (um hidreto); -
trans a (o outro hidreto); - O terceiro par trans restante será
trans a .
-
- Em termos de pares trans, para
podemos escrever: (i) — , (ii) — , (iii) — . - Em linguagem de conectividade: o centro
coordena (duas cis), , e dois hidretos; agora um hidreto fica oposto a , o outro hidreto fica oposto a , e a outra fica oposta ao . - Isso descreve o isômero termodinâmico
.
Passo 7
Comentário didático final (como reconhecer/representar esses isômeros na prova):
- A forma mais prática na prova é escrever o complexo como
e indicar explicitamente os três pares trans do octaedro. - Para
, escreva os pares trans como: - Para
, escreva os pares trans como: - Se quiser desenhar esquematicamente, desenhe o octaedro e marque os pares opostos conforme acima; sempre mantenha as duas
do em posições cis (adjacentes).
Resposta
A:
(octaédrico) com pares trans:
B:
(octaédrico) com pares trans: