Procesos de transferencia de hidrógeno a grupos µ³-alquilidino soportados sobre un óxido organometálico de titanio

Abstract

Esta tesis doctoral estudia los métodos de transferencia de uno o más átomos de hidrógeno a los grupos alquilidino soportados sobre el modelo de superficie del óxido organometálico [{Ti([eta]5-C5Me5)([my]-O)}3]. Los complejos de partida empleados son los sistemas alquilidino [{Ti[eta]5-C5Me5)([my]-O)}3([my]3-CR)] (R= H(1), Me(2)) y distintos reactivos capaces de ceder átomos de hidrógeno como: silanoles, silanodioles, silanotrioles, alcoholes, hidruros de boro o aluminio, fosfanos o amoniaco. Adicionalmente se indican algunos estudios sobre la reactividad del nuevo complejo sintetizado [{Ti([eta]5 C5Me5)([my]-O)}3([my]3 N)]. Las especies [my]3-alquilidino 1 y 2 reaccionan con monosilanoles, R3Si(OH), silanodioles, R2Si(OH)2, y el silanotriol tBuSi(OH)3 para dar una familia de titanasilanolatos que contienen la unidad estructural [{Ti([eta]5 C5Me5)([my]-O)}3]. En todos los casos la estrategia sintética implica la transferencia de uno o más hidrones entre el silanol y los fragmentos hidrocarbonados soportados en el óxido metálico. El estudio teórico realizado permite proponer un mecanismo de reacción con tres etapas: i) transferencia de hidrón del silanol a uno de los átomos de oxígeno del anillo Ti3O3 con formación de una especie titanasilanolato, ii) migración intramolecular del hidrón al fragmento alquilidino y, iii) la rotación del grupo [my]-alquilideno formado para dar el producto final. Los derivados de partida 1 y 2 reaccionan también con una gran variedad de alcoholes y conducen a especies que contienen un ligando alcoxo y otro alquilideno en una disposición relativa cis o trans con respecto al anillo Ti3O3, dependiendo de si la reacción de hidronación se lleva a cabo por vía fotoquímica o térmica respectivamente. El mecanismo propuesto en este caso es análogo al de los silanoles. En el caso de los alcoholes más voluminosos se ha comprobado que son capaces de desplazar el ligando pentametilciclopentadienilo en los productos sintetizados. Por el contrario el complejo 1 no es capaz de activar el enlace boro-hidrógeno del 9-BBN y actúa como base de Lewis para formar el correspondiente aducto, donde uno de los átomos de oxígeno del anillo [Ti3O3] cede densidad electrónica al átomo de boro. Por último, la amonólisis de los compuestos 1 y 2 transcurre a través de la coordinación de amoniaco a un centro metálico y la activación sucesiva de sus enlaces N-H. El proceso origina la sustitución del ligando alquilidino correspondiente por el nitruro isolobal para generar el nuevo complejo oxonitruro [{Ti([eta]5-C5Me5)([my]-O)}3([my]3-N)]. La reactividad de este oxonitruro posibilita la construcción de sistemas heterometalocubano, sin embargo su potencial más destacado implica la participación del grupo nitruro en la transformación de moléculas sencillas como carbonilos, cetonas o isocianuros. Todas las experiencias descritas en la Memoria se han realizado bajo atmósfera inerte de argón utilizando técnicas de Schlenk en una línea de vacío-argón o una "Caja Seca". Los complejos sintetizados son sólidos caracterizados mediante análisis elemental, espectrofotometría IR, y espectroscopía de RMN. En muchos casos, también fue posible realizar su estudio estructural mediante difracción de rayos-X de monocristal.