1- Use a série do efeito trans para sugerir rotas sintéticas para o complexo [
] cis e trans a partir de
e
.
Passo 1
O enunciado pede que eu use a série do efeito trans para sugerir rotas sintéticas que formem o complexo
nas suas formas cis e trans, partindo das espécies
e
.
Informações relevantes dadas no enunciado que vou usar:
Informações relevantes dadas no enunciado que vou usar:
- Os pontos de partida são
e . - O alvo é
nas duas isomerias (cis e trans). - Devo empregar a série do efeito trans para justificar quais rotas levam a cada isômero.
Não vou resolver nada ainda; apenas listei o que o problema pede e os dados disponíveis.
Passo 2
O que é o efeito trans (aula curta e prática)?
- Em complexos quadrado-planares de metais de d^8 (como Pt(II)) a facilidade com que um ligante no lado oposto (trans) de outro é substituído depende do que está no lugar trans. Isso é o “efeito trans”.
- Alguns ligantes “direcionam” fortemente a substituição do grupo no lugar trans (são fortes trans-directors) — ou seja, tornam aquele grupo mais facilmente substituível. Outros têm efeito trans fraco.
- Na prática, quando uma substituição é sequencial (entra um ligante, depois entra outro), o primeiro ligante instalado pode “dirigir” onde o próximo entrante virá (se vai ficar trans ou cis em relação ao primeiro). Isso permite controlar formação de isômeros cis/trans.
Fórmula operacional: se o ligante A tem efeito trans maior que B, então A tende a labilizar o ligante que está trans a ele, favorecendo que o segundo ligante substituinte ocupe a posição trans a A.
Passo 3
Apresentando uma série útil do efeito trans (ordem qualitativa para Pt(II), do mais forte para o mais fraco — lista típica):
- Interpretação prática aqui:
tem efeito trans significativamente maior que . Ou seja, labiliza mais fortemente o ligante que lhe é trans do que faria.
Isso é a base para a escolha das rotas: onde houver Cl e NH3 competindo, o Cl tende a dirigir a próxima substituição.
Passo 4
Rota a partir de
— como obter preferencialmente o isômero trans: ideia geral e equações passo a passo.
- Intuição: começando de um tetramina, eu introduzo chloride (ex.: adicionando HCl ou
) para substituir aminas. Como tem efeito trans maior que , o primeiro que entra torna a posição trans a ele mais labial — logo o segundo tende a entrar trans ao primeiro. Resultado: formação favorecida do isômero trans.
Passos reacionais (representação sequencial):
Explicação: saiu uma
, entrou
. Agora há um cloreto ligado e três aminas.
Justificativa detalhada: o primeiro
é um forte trans-director em comparação com
. Ele aumenta a labilidade da
que está trans a ele, portanto o segundo
entra preferencialmente na posição trans ao primeiro
. Assim a sequência conduz preferencialmente ao isômero trans.
Observação experimental prática: essa rota é a mais direta para obter o trans, bastando controlar estequiometria e condições para promover substituições simples por haleto.
Observação experimental prática: essa rota é a mais direta para obter o trans, bastando controlar estequiometria e condições para promover substituições simples por haleto.
Passo 5
Rota a partir de
— como obter preferencialmente o isômero cis: ideia geral e interpretação por efeito trans.
- Intuição: partindo do tetracloreto, substituo cloretos por
. Depois da primeira substituição forma-se . Agora, quais sites são mais facilmente substituíveis? Um Cl que está trans a outro Cl será mais labilizado porque o trans a esse Cl é outro Cl (e Cl tem efeito trans grande), enquanto o Cl que está trans a é menos labilizado (pois é fraco trans-director). Portanto, a próxima substituição tende a ocorrer num Cl que tem um Cl trans a ele — isso fará com que as duas aminas recém-instaladas fiquem em posições cis entre si. Em resumo: a sequência favorece o produto cis.
Passos reacionais (representação sequencial):
Expliquei: entrou uma amônia, saiu um cloreto.
Justificativa detalhada: entre os vários Cl disponíveis para substituição, os que estão trans a outros Cl são mais labilizados (porque Cl labiliza o trans). Assim a segunda
entra num sítio que resulta em duas aminas vizinhas (cis), produzindo preferencialmente o cis. Esse é o raciocínio usado na síntese clássica de cisplatina a partir de sais de
.
Passo 6
Resumo mecânico e dicas práticas (sem pular etapas):
- Regra prática rápida: se os ligantes que entram são mais fortes trans-directors que os que estão saindo, eles tendem a forçar um arranjo trans entre si; se os substituintes são mais fracos que os que permanecem inicialmente, o segundo substituinte tende a entrar numa posição que resulta em arranjo cis entre os novos ligantes.
- No caso concreto:
> no efeito trans. Assim: a adição de a favorece o trans; a adição de a favorece o cis. - Observações experimentais adicionais: condições (temperatura, solvente, concentração) e a presença de agentes que removam
(ex.: para precipitar ) podem ser usados para forçar rota alternativa, mas a previsão acima é a rota cinético-eletrônica padrão baseada no efeito trans.
Resposta
A partir de
: adicionar
(ex.: HCl) em substituições sequenciais para obter preferencialmente o isômero trans, formando
.
A partir de : adicionar
em substituições sequenciais para obter preferencialmente o isômero cis, formando
.
A partir de