Delocalización electrónica y σ-aromaticidad en el racimo heterometálico con enlaces múltiples de torio y paladio

Área de la Ciencia:

• Química inorgánica
• Química organometálica
• Química de los actinuros

Sus antecedentes:

• La investigación sobre los enlaces metal-metal que involucran a los actínidos del bloque f, particularmente el torio, está menos desarrollada en comparación con los metales de transición del bloque d.
• Los complejos de metal de transición de torio (Th-TM) identificados anteriormente con enlaces Th-TM son raros, con solo enlaces individuales y Th en un estado de oxidación + IV.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar nuevos grupos de torio y paladio (Th-Pd) con múltiples enlaces Th-Pd.
• Investigar la estructura electrónica y las características de enlace de estos nuevos complejos Th-Pd.
• Explorar la reactividad de estos complejos, específicamente su potencial en transformaciones químicas como la reducción de alquinos.

Principales métodos:

• Síntesis de los grupos Th₂Pd (n = 2, 3 y 6).
• Estudios teóricos, incluido el análisis de la deslocalización electrónica y la aromaticidad σ.
• Investigación del orbital molecular más ocupado (HOMO) de los complejos Th.
• Estudio experimental de la reducción de alquinos por un grupo Th₂Pd₆.

Principales resultados:

• Se han reportado nuevos grupos Th₂Pd (complejos 3, 4, y 7) con múltiples enlaces Th(III) -Pd.
• Los estudios teóricos revelaron la deslocalización electrónica y la aromaticidad σ dentro de la unidad Th₂ Pd, lo que lleva a estructuras de singlet de caparazón cerrada.
• El complejo 7 demostró la capacidad de realizar una reducción 2e de alquina, formando el complejo 8.
• Los complejos 7 y 8 representan los grupos heterometálicos d-f más grandes conocidos, con núcleos Th₂Pd₆ que exhiben seis y ocho enlaces Th-Pd, respectivamente.

Conclusiones:

• La síntesis de clusters Th₂Pd con múltiples enlaces Th(III) -Pd representa un avance significativo en la química del bloque f.
• Estos complejos exhiben una deslocalización electrónica única y una aromaticidad σ, lo que contribuye a su estabilidad y reactividad.
• La reducción alquina observada pone de relieve el potencial de estos grandes grupos heterometálicos d-f en la catálisis y las transformaciones sintéticas.