Oxo de torio y metallocenos sulfurados: síntesis, estructura, reactividad y estudios computacionales

Área de la Ciencia:

• Química organometálica Química orgánica de los metales.
• Química de las Actinidas
• Química sintética inorgánica química sintética.

Sus antecedentes:

• Los metallocenos de torio son importantes en la química organometálica.
• Comprender su reactividad es clave para desarrollar nuevos métodos sintéticos.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar oxo y sulfido de torio metallocenos.
• Para investigar la reactividad de estos compuestos.
• Para comparar el comportamiento del torio con otros elementos.

Principales métodos:

• Síntesis de los metallocenos imido de torio mediante el calentamiento de los precursores dimetilo y bisamida.
• Preparación de metallocenos de torio oxo y sulfido a través de reacciones de cicloadición-eliminación.
• Estudios de reactividad que incluyen reacciones con haluros de alquilisililo, carbonilos, tiocarbonilos, disulfuro de carbono y alquinos.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para comprender los mecanismos de reacción y los efectos electrónicos.

Principales resultados:

• Se ha sintetizado con éxito un precursor de metalloceno de torio imido libre de bases.
• Preparados de metallocenos de torio oxo y sulfuro mediante cicloadición-eliminación.
• El oxometaloceno 5 es nucleófilo; el sulfido metaloceno 15 no lo es.
• Tanto el oxo como el sulfido metallocenos se someten a [2+2] cicloadición con reactivos específicos pero no con alquinos.
• Los estudios de DFT revelaron la interacción de los efectos estéricos y electrónicos que rigen la reactividad.
• El torio (((4+) exhibe un comportamiento similar al de los actinuros, distinto de los metales de transición del grupo 4.

Conclusiones:

• Los metallocenos de torio oxo y sulfido pueden sintetizarse y mostrar patrones de reactividad únicos.
• La reactividad está influenciada por factores estéricos y electrónicos, como lo respalda DFT.
• El torio ((4+) en estos metallocenos funciona más como un actinido que como un metal de transición, ofreciendo información sobre la química del elemento f.