Complejos de imido de hierro de alto espín competentes para la aminación de enlaces C-H

Área de la Ciencia:

• Química inorgánica
• Química organometálica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los complejos de hierro son cruciales en la catálisis y la química sintética.
• Los sintetizadores de hierro de bajo espín con propiedades electrónicas únicas son valiosos.
• El desarrollo de nuevos complejos de hierro para la funcionalización de C-H es un área de investigación activa.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar un nuevo complejo de hierro de baja espina.
• Investigar la reactividad del complejo de hierro I con azidas orgánicos.
• Explorar el potencial de los complejos de imido de hierro resultantes en la funcionalización del enlace C-H.

Principales métodos:

• Síntesis de un complejo de hierro de bajo espín, (ArL) Fe, a partir de (ArL) FeCl.
• Reacción de (ArL) Fe con azido de adamantilo y azido de mesitilo para formar complejos de imido de hierro.
• Caracterización mediante EPR, espectroscopia de Mössbauer, magnetometría y difracción de rayos X.
• Estudios cinéticos (kH/kD) para elucidar el mecanismo de aminación de C-H.

Principales resultados:

• Se sintetizó un complejo de hierro de baja espina, (ArL) Fe, con una interacción intramolecular de η6-areno.
• El tratamiento con azidas produjo complejos de imido de hierro de alto espín y tres coordenadas, (ArL) Fe (NAd) y (ArL) Fe (NMes).
• Estos complejos de imido de hierro demostraron reactividad, incluida la formación de tetrazido, la transferencia de nitreno, la abstracción de átomos H y la aminación intermolecular de C-H del tolueno con efectos cinéticos significativos.

Conclusiones:

• El complejo de hierro sintetizado sirve como un precursor eficaz para generar especies de imido de hierro reactivo.
• Los complejos de imido de hierro de alto espín exhiben una reactividad diversa, particularmente en la funcionalización de enlaces C-H.
• Se propone un mecanismo de dos pasos que involucra la energía máxima y la superposición orbital para la reactividad de aminación C-H.