Preveja os produtos contendo metais de transição das seguintes reações:
\left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}\right]^{-}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{C}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl} \longrightarrow produto inicial \xrightarrow{-\mathrm{CO}} produto final

Passo 1

O enunciado pede para prever o complexo inicial que se forma na reação de substituição nucleofílica entre o anião carbonilato \left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}\right]^{-} e o cloreto de propenila \mathrm{H}_{2}\mathrm{C}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH}_{2}\mathrm{Cl}, e depois mostrar o produto que surge após perda de um mol de CO. Vamos usar o mecanismo típico SN 2 em haleto de alquila conjugado e a tendência do ligante alil a se acomodar na forma \eta^{3}, seguido de descarbonilação e dimerização do complexo resultante.

Passo 2

Na primeira etapa o par eletrônico do anião \left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}\right]^{-} ataca o carbono \mathrm{CH}_{2} ligado ao cloro por um mecanismo SN 2. Isso substitui \mathrm{Cl}^{-} e gera inicialmente um ligado alquílico que rapidamente reorganiza sua coordenação para o modo \eta^{3} (pois o ligante alil é mais estável em \eta^{3}):
\left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}\right]^{-} \;+\;\mathrm{ClCH}_{2}\!-\!\mathrm{CH}=\mathrm{CH}_{2} \;\longrightarrow\; \mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}\bigl(\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5}\bigr)
Esse é o complexo neutro pentacarbonil– \eta^{3}-alil de manganês.

Passo 3

Contando elétrons, \mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}(\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5}) tem 18 elétrons e é estável. Quando se elimina um CO, forma-se um intermediário de 16 elétrons, muito reativo:
\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}(\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5}) \;\xrightarrow{-\mathrm{CO}}\; \mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{4}(\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5}) \quad (16\,e^{-})

Passo 4

Esse espécie de 16 elétrons dimeriza para recapturar estabilidade, compartilhando os ligantes alil de modo que cada ligante metal fique novamente com 18 elétrons. O resultado é um dímero em que dois metais se ligam a dois ligantes alil em ponte \mu- \eta^{3}: \eta^{3}:
2\;\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{4}(\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5}) \;\longrightarrow\; \bigl[\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{4}\bigr]_{2}\bigl(\mu\text{-}\eta^{3}\!:\!\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5}\bigr)_{2}

Resposta

Complexo inicial:
\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{5}(\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5})
Produto final (após eliminação de CO e dimerização):
\bigl[\mathrm{Mn}(\mathrm{CO})_{4}\bigr]_{2}\bigl(\mu\text{-}\eta^{3}\!:\!\eta^{3}\text{-}\mathrm{C}_{3}\mathrm{H}_{5}\bigr)_{2}