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Compuestos organometálicos: Grupo 14.C

TEMA 5

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

14

C

Si

Ge

Sn

Pb

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Características:

.- Menor polaridad del enlace E - C

.- Presencia del octeto en especies ER4 (no forma enlaces 3c-2e).

.- Especies ER4 solubles en agua y estables al aire.

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

.- La reactividad hacia reacciones homolíticas aumenta de arriba aabajo:

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

1.- Organilos de silicio:

Preparación:

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Reacciones:

A. Clivaje del enlace Si – C en aril silanos vía ataque electrofílico sobre el carbón:

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

B. Clivaje del enlace Si – C en aril silanos vía ataque nucleofílico sobre el silicio:

útil para la generación de carbenos.

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

C. Clivaje del enlace Si – C en alquil silanos vía ataque electrofílico sobre el carbón:

Requiere presencia de ácido fuerte LEWIS como catalizador.

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

D. Clivaje del enlace Si – C en alquil silanos vía ataque nucleofílico sobre el silicio:

La fuerza motora de la reacción es la alta energía del enlaceSi – O (Si – Cl = 381, Si – O = 452 kJ/mol). Hidrólisis deorganosilanos Me2SiCl2 conduce a productos anillos de

condensación (Me2SiO)n

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Productos importantes:

Siloxanos:

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Propiedades: estabilidad térmica, resistencia a la corrosión,propiedades dieléctricas favorables, supresor de espuma,

inocuo fisiológicamente (cirugía).

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Sililenos y polisililenos:

Son grupos R2Si

El grado de polimerización y la relación lineal/cíclicodependen de las condiciones de la reacción.

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Carburo β silicio:

Se usa como fibras de cerámica

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Aniones sililos:

aplicación

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2.- Organilos de germanio:

Consumo de Ge según aplicaciones (toneladas en términos de Ge):

Usos 1987 1989 1992 1994

Catalizador para policondensación de PE para botellas.

11 13 16 19

Farmacéuticos. 4 3 3 3

Fibras ópticas. 3 3 20 25

Ventanas y lentes para infrarrojo. 1 1 20 17

Germanio gas, semiconductores. 1 0.5 5 5

Catalizadores para petroquímica y otros. 0.5 0.5 12 11

TOTALES 20.5 21 76 80

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Organilos de germanio:

Su química es de interés académico. Poca utilidad práctica.

Preparación:

Intercambio de ligandos.

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Productos importantes:

Tetraorganogermanos:

Número de coordinación 4.

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Organopoligermanos:

Por abstracción de halógenos con metales alcalinos o Mg.

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Organogermanos:

El patrón de reactividad hacia los organilos de litio manifiesta el carácterhídrico (Hδ-) del Ph3Si-H y el carácter prótico (Hδ+) en el caso del Ph3GeH.

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NOTA: La polaridad del enlace depende de los sustituyentes:

Ciclopentadienilos:

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Aniones germilos:

Se generan en solventes altamente polares. Son útiles para la formación de enlaces metal – germanio.

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3.- Organilos de estaño:

Propiedades:

.- Gran diversidad en estructuras.

.- Números de coordinación mayor a 4.

.- La toxicidad aumenta con el grado de alquilación y decrece con el

aumento de la longitud de la cadena sustituyente.

.- Fungicidas y bactericidas en agricultura.

.- Biocidas y evita la formación de costras en los cascos de los barcos cuando se usa en pinturas.

.- Fungicida para la preservación de la madera.

.- Estabilizante de PVC.

.- Antelmíntico, desinfectante y en drogas antitumorales.

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Preparación:

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Productos importantes:

Los haluros organilos de estaño generan gran cantidad de productos:

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Los alquilestanatos RnSnH4-n se emplean en síntesis para reaccionesde hidroestanación, hidroestanólisis y acoplamiento oxidativo:

Hidroestanación:

Ejemplos:

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Hidroestanólisis:

Ejemplos:

Dependiendo de la naturaleza del grupo atacante, los hidruros organilosde estaño pueden actuar como donantes de H-, H+ o H..

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Acoplamiento oxidativo:

Ejemplo:

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Derivados ciclopentadienílicos:

Datos estructurales:

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Datos estructurales:

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4.- Organilos de plomo:

.- Números de coordinación desde 4 hasta 8.

Propiedades:

.- Aditivos para gasolina.

.- Poca tendencia hacia la concatenación. La energía del enlace Pb-Pb es relativamente baja (100 kJ/mol).

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Preparación:

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Proceso industrial para el Et4Pb:

Et4Pb. Líquido incoloro, ebullición a 78°C, tóxico. Se añade a las gasolinasalrededor del 0.1%.

Compuestos organometálicos: Grupo 14.

Productos importantes:

Haluros:

Hidróxidos:

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Hidruros:

Derivados ciclopentadienílicos:

Estructura similar al estanoceno.