Ajuste fino de la barrera de energía para la escisión de enlaces de NN de dinitrógeno mediado por metales

Área de la Ciencia:

• Química organometálica Química orgánica de los metales.
• Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
• Investigación de fijación de nitrógeno Investigación de fijación de nitrógeno

Sus antecedentes:

• Los complejos de dinitrógeno son intermediarios cruciales en la fijación del nitrógeno.
• Comprender los mecanismos de escisión de enlaces NN es clave para desarrollar catalizadores eficientes.
• Los complejos bimetálicos del grupo 5 ofrecen una plataforma para estudiar la activación de enlaces NN.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo de la escisión de enlaces NN en el grupo 5 complejos bimetálicos de dinitrógeno.
• Investigar la influencia de las propiedades estéricas y electrónicas de los sustituyentes en la cinética de la escisión de enlaces NN.
• Para racionalizar la diferente estabilidad de los congéneres de primera fila.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de complejos bimetálicos de dinitrógeno {Cp*M[N((i) Pr) C(R) N((i) Pr) ]}2(μ-N2).
• Estudios cinéticos de la fase de solución para determinar los parámetros de activación.
• Análisis computacional para comprender la estructura electrónica y el enlace.

Principales resultados:

• Se apoyó un mecanismo que involucra la isomerización intramolecular del dinitrógeno end-on-bridged al dinitrógeno side-on-bridged.
• Se logró la conversión cuantitativa a los complejos bimetálicos bis (μ-nitrido) {Cp*M (N) (i) Pr (Cp) R (N) (i) Pr) ] (μ-N) }2.
• Las variaciones de los sustituyentes de R (Me, Ph, NMe2) modularon la barrera de escisión de enlaces NN.
• La menor estabilidad del congénere de vanadio se atribuyó a su estructura electrónica.

Conclusiones:

• La escisión del enlace NN en estos complejos se produce a través de una vía impulsada por la isomerización.
• Los efectos de sustitución proporcionan un manejo para la reactividad de afinación y la estabilidad cinética.
• La estructura electrónica dicta la susceptibilidad de los ligandos de dinitrógeno a la escisión.