El aislamiento de un complejo cuadrado-planar Th: síntesis y estructura de [Th] OC₆ H₂ Bu₂-2,6-Me-4)

Área de la Ciencia:

• Química organometálica
• Química inorgánica
• Química de coordinación

Sus antecedentes:

• Los complejos de torio se caracterizan típicamente por altos números de coordinación.
• Explorar los estados de oxidación más bajos de los elementos f como el torio es crucial para comprender su reactividad.
• La síntesis de complejos de elementos f estables con geometrías inusuales sigue siendo un desafío significativo.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar cristalográficamente los nuevos complejos de torio.
• Investigar las implicaciones estructurales de la reducción de un precursor de torio.
• Explorar las propiedades electrónicas y la geometría de coordinación de las especies de torio resultantes.

Principales métodos:

• Reducción de Th ((OC6H2tBu2-2,6Me-4) 4 utilizando KC8 o Li en el THF.
• Análisis por difracción de rayos X de un solo cristal de las sales sintetizadas.
• Espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones (EPR).
• Cálculos de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT).

Principales resultados:

• Aislamiento y caracterización de dos nuevos complejos de torio (III): [K (THF) 5 (Et2O) ] [Th (OC6H2tBu2-2,6Me-4) ] y [Li (THF) ] [Th (OC6H2tBu2-2,6Me-4) ].
• Descubrimiento de una geometría de coordinación cuadrado-planar sin precedentes para el ion Torio, con el metal y cuatro átomos de oxígeno coplanares.
• La espectroscopia EPR confirmó un radical a base de metal, consistente con los cálculos de DFT que predijeron un SOMO bajo con carácter 6d.

Conclusiones:

• La reducción de los complejos de Torio (IV) ariloxido puede producir especies estables de Torio (III).
• Los voluminosos sustituyentes tert-butilo juegan un papel crítico en la aplicación de la geometría cuadrada-planar inusual.
• Este estudio amplía la química de coordinación conocida de los elementos f y proporciona información sobre sus estructuras electrónicas.