Reatividade de ligantes na química dos cianoferratos

• Ano de defesa: 1981
• Autor(a) principal: Neyde Yukie Murakami Iha
• Orientador(a): Henrique Eisi Toma
• Banca de defesa: Douglas Wagner Franco, Jaim Lichtig, Marco Aurelio de Paoli, Paul Qualifik
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade de São Paulo
• Programa de Pós-Graduação: Química
• País: BR
• Link de acesso: https://doi.org/10.11606/T.46.1981.tde-28112014-153806

As reações entre o íon pentacianoferrato(II) e os isômeros de acetilpiridina (py(CO)CH3) foram estudadas com o intuito de estabelecer o mecanismo da reação de ataque nucleofílico ao grupo nitrosilo coordenado. Estas reações de adição foram acompanhadas pela técnica stopped flow ll a 25,O&#186;C, em condições de pseudo primeira ordem, em meio alcalino com força iônica 0,10 M ajustada com LiC104 . Durante o processo, constatou-se que a formação dos produtos é precedida pelo aparecimento de intermediário azul com pequenos tempos de vida. A formação deste intermediário envolve o ataque da acetilpiridina na forma de carbânion, ao grupo nitrosilo coordenado, em competição com a adição do íon hidroxila. A lei da velocidade para o mecanismo proposto nesta etapa, tem a expressão abaixo para a constante de velocidade observada kobsl= KkL [py(CO)CH3] [OH-] + kOH [OH-] + k-L Os valores de KkL e k-L são respectivamente 1,91 &#177; 0,05 X 102M-2s-1 e 0,90&#177; 0,02 X 10-1 s-1</SUP para acetilpiridina com substituintes na posição para; 3,70&#177; 0,10X .. 10 M-2s-1 e 0,86 &#177; 0,02 X 10-1s-1 para o derivado na posição meta e 1 ,42 &#177; 0,04 X 10 M-2 s-1 e o 0,46 &#177; 0,01X10-1s-1para o derivado em orto. O kOH obtido nas condições experimentais é 0,302M-l s-1. o decaimento do intermediário ocorre devido a dissociação da espécie coordenada pelo NO cuja labilização pode ser provocada ou ocorrer em paralelo a isomerização do ligante. Esta reação também depende tanto da concentração do ligante como da concentração da hidroxila. A lei da velocidade resultante do mecanismo proposto, consistente com o comportamento cinético, leva à expressão [figura ver arquivo em PDF] Os valores de kd e KT determinados são respectivamente 8,3 X 10-2s-1 2,1 X 103 M-2 para derivados em para, 5,0 X 1º-2s s-1 e 3,90 X -10 M-2 Para o derivado em meta e 3,2 X 10-2s-1e 2,95 X 102 M-2 para o derivado em orto. A consistência do mecanismo proposto foi verificada através das constantes obtidas em experiências independentes acompanhando o decaimento dos intermediários sintetizados. O mecanismo foi ainda confirmado através dos estudos independentes das etapas propostas no mecanismo global. Esta adição das acetilpiridinas ao grupo NO coordenado foi aproveitada na obtenção de 1igantes carboni1-oximas correspondentes. Estes ligantes py(CO)CHNOH bem como as acetilpiridinas foram utilizados para sintetizar série de complexos Fe(CN)5L3- a partir do íon aquopentacianoferrato (II) , Fe(CN)5H2O3-. A caracterização dos 1igantes e complexos sintetizados foi feita na região de infravermelho, visível e ultra-violeta. Os espectros eletrônicos obtidos foram decompostos usando-se as funções Gaussianas simples e dupla e a 1ognormal. Os complexos apresentam-se fortemente coloridos, com bandas de absorção na região do visível e ultra-violeta próximo, cujas transições podem ser classificadas em; a. Transições de transferência de Carga Fe-L (CT); b. Transições de Campo Ligante (d-d); c. Transições Internas nos Ligantes (L-L); d. Transições de transferência de Carga Fe-CN (CT) Foram ainda verificados os efeitos de pH sobre as bandas de transferência de carga e as variações espectrais provenientes da oxidação do complexo. Os estudos de espectroscopia envolvendo os complexos intermediários sintetizados foram feitos na tentativa de obter informações estruturais e propriedades para se estabelecer correlação com parâmetros cinéticos determinados. O comportamento eletroquímico dos complexos em estudo foi investigado através da voltametria cíclica. A partir destes dados obteve-se os parâmetros termodinâmicos bem como a correlação do Eo com a frequência da transição de transferência de carga vTC(Fe-L). Os complexos Fe(CN)5 py (CO)CHNOH3- apresentam comportamento fotoquímico típico, com deslocamento batocrômico das bandas de transferência de carga no decorrer da irradiação com luz visível e ultra-violeta. A fotosubstituição dos cianetos nos complexos Fe(CN)5L3- foi constatada pela primeira vez com o uso de ligantes que apresentam características quelantes ( como etilenodiamina e py(CO)CHNOH ) e estabilizam os complexos tetracianoferrato(II) correspondentes. A irradiação quase monocromática no complexo Fe(CN)5em3- mostra um rendimento quântico de 0,087 &#177; 0,003 para a saída do cianeto. A espécie formada fotoquimicamente foi isolada e a sua identidade foi \' confirmada espectroscopicamente e também, através da reação de oxidação com formação do tetracianoferrato com diimina. A análise do pentaciano(etilenodiamina) ferrato (II) consumido e a quantidade do complexo tetracianoferrrato correspondente formada mostra que a reação representada a seguir [figura ver arquivo em PDF] é o único processo fotoquímico efetivo que ocorre durante . o período de irradiação .