En química organometálica , un compuesto sándwich es un compuesto químico que comprende un metal unido por enlaces hápticos a dos ligandos arenos sustituidos (C n H n ) (por ejemplo, C n (CH 3 ) n ) o un derivado heterocíclico (por ejemplo, BC n H n +1 ). Hablamos de un compuesto “sándwich” porque el metal generalmente se ubica entre los ciclos, como el relleno de un sándwich. Una subclase importante de complejos sándwich son los metalocenos .
El término compuesto sándwich se introdujo en la nomenclatura organometálica a mediados de la década de 1950 en un informe de JD Dunitz , LE Orgel y RA Rich, que confirma la estructura del ferroceno mediante cristalografía de rayos X , cuya estructura correcta se propuso hace unos años. antes por Robert Burns Woodward . Esta estructura ayudó a explicar los confórmeros del ferroceno, una molécula con un átomo de hierro intercalado entre dos anillos ciclopentadienidos paralelos. Este resultado permitió demostrar el poder de la cristalografía de rayos X y aceleró el desarrollo de la química organometálica.
Los miembros más conocidos de la familia de compuestos sándwich son los metalocenos, en particular del tipo bis (ciclopentadienil) metal, complejos de fórmula general M (C 5 H 5 ) 2 (donde M = Cr , Fe , Co , Ni , Pb , Ru , Rh , Sn , Ti , V , Mo , W , Zn , Zr ), que consta de un átomo de metal central rodeado por dos ligandos de ciclopentadienilo.
También hay en esta familia:
También se conocen complejos que contienen únicamente ligandos puramente inorgánicos, como Fe (C 5 Me 5 ) (P 5 ) o [(P 5 ) 2 Ti] 2- .
Los metalocenos que constan de un único ligando orgánico plano unido desde la cara en lugar de dos constituyen otra subfamilia de compuestos, los compuestos de medio sándwich , cuyo ejemplo más conocido es sin duda el metilciclopentadienil tricarbonil de manganeso . Estos compuestos a veces también se denominan "compuestos de heces de piano", al menos cuando hay tres ligandos diatómicos (tipo CO o alilo ) que forman un pie, unidos al "asiento" del hidrocarburo cíclico ( benceno o ciclopentadieno ).
Compuestos dimetálicos de medio sándwichLos compuestos como el dímero de ciclopentadienilfer dicarbonilo y el dímero de ciclopentadienilmolibdeno tricarbonilo se pueden considerar casos especiales de medio sándwich, pero son dimetálicos. Un compuesto estructuralmente similar es [Ru (C 6 H 6 ) Cl 2 ] 2 .
El primer complejo sándwich multinivel descubierto es el complejo dicatiónico [Ni 2 Cp 3 ] ( BF 4 ) 2 tris ciclopentadienil diníquel . Desde entonces, se han descubierto muchos compuestos sándwich estrechamente relacionados, en particular los de triple nivel. Un método práctico para sintetizarlo es unir un Cp * Ru + a un compuesto sándwich preexistente.
En estos anti- bimetálicos compuestos , los metales están unidos por un solo anillo carbocíclico. Estos compuestos incluyen {(THF) 3 Ca} 2 (1,3,5-trifenilbenceno) y {(Ar) Sn} 2 COT .
Otra familia de compuestos sándwich son aquellos compuestos en los que más de un metal está intercalado entre dos anillos carbocilo. Esta familia incluye V 2 (indenyl) 2 , Ni 2 ( COT ) 2 y Cr 2 (pentalene) 2 . La siguiente tabla muestra un ejemplo de un compuesto sándwich multimetálico en el que cuatro átomos de paladio de cadena están intercalados entre dos unidades de perileno ; el contraión de este complejo es un tetraarilborato.
Se han utilizado ferroceno y metilciclopentadienil manganeso tricarbonilo como agente antidetonante . Ciertos metalocenos plegados de circonio y hafnio son precatalizadores eficaces para la polimerización del propeno . Muchos complejos semi-sándwich de rutenio , como los derivados del dímero de dicloruro de rutenio (cimeno) catalizan la hidrogenación por transferencia , una reacción útil en la síntesis orgánica .