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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.46.1994.tde-18122014-163738
Document
Author
Full name
Eliana Maria Arico
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1994
Supervisor
Committee
Zinner, Lea Barbieri (President)
Franco, Douglas Wagner
Pessine, Elisabete Jorge
Seoud, Omar Abdel Moneim Abou El
Vargas, Maria Domingues
Title in Portuguese
Compostos organometálicos de lantanídeos (III): investigação dos adutos 1:1 entre os trisciclopentadienilos de lantanídeos e a base de lewis hexametilfosforamida e dos compostos de itérbio mistos com os ânions ciclopentadieneto e metanossulfonato
Keywords in Portuguese
Compostos organometálicos (Química inorgânica)
Lantanídeos
Organometálicos
Química inorgânica
Terras-raras
Abstract in Portuguese
Investigou-se compostos organolantanídicos através da síntese e caracterização de adutos dos trisciclopentadienilos de lantanídeos trivalentes, com a base de Lewis hexametilfosforamida, LnCp3.HMPA e também dos compostos de itérbio trivalente, com os ânions ciclopentadieneto e metanossulfonato, [YbCp2(SO3CH3)]2 e [YbCp(SO3CH3)2]. Para a obtenção dos trisciclopentadienilos de lantanídeos empregou-se uma nova rota de síntese, a partir da reação entre o ciclopentadieneto de potássio e metanossulfonatos de lantanídeos anidros, na relação molar 3:1. Os metanossulfonatos de lantanídeos foram previamente caracterizados por espectroscopia de absorção nas regiões do infravermelho e infravermelho distante, análise termogravimétrica e determinação de estrutura cristalina por método de difração de raios-X em monocristal. Os compostos de itérbio com os ânions ciclopentadieneto e metanossulfonato foram investigados através de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, espectroscopia de absorção eletrônica, em estado sólido e em solução, e também por medidas de susceptibilidade magnética a várias temperaturas. A estrutura cristalina do composto [YbCp2 (SO3CH3)2 foi elucidada através de método de difração de raios-X em monocristal. Cada íon itérbio encontra-se coordenado a dois anéis ciclopentadienilo η5 e a dois átomos de oxigênio dos ânions metanossulfonato, que atuam como ponte entre os dois centros metálicos, formando a estrutura dimérica. A geometria ao redor do íon itérbio pode ser descrita como tetraédrica distorcida com o centro de cada anel ciclopentadienilo e cada átomo de oxigênio, constituindo os vértices do tetraédro. O sistema de cristalização do composto é monoclínico, pertencente ao grupo espacial P21/c (Nº 14), com duas unidades diméricas por célula elementar. Os adutos dos trisciclopentadienilos de lantanídeos e a base de Lewis hexametilfosforamida LnCp3.HMPA (para Ln = La até Lu) foram caracterizados por espectroscopia de absorção nas regiões do infravermelho e infravermelho distante, espectroscopia de absorção eletrônica (transições f-f e bandas de transferência de carga ligante-metal), determinação de ponto de fusão, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de prótons em solução e por medidas de susceptibilidade magnética a várias temperaturas. Cada centro metálico encontra-se coordenado a três ânions ciclopentadieneto η5 e ao átomo de oxigênio do ligante hexametilfosforamida. O caráter das ligações metal-ligante é iônico com alguma contribuição covalente adivinda, preponderantemente, da interação dos íons lantanídeos com os ânions ciclopentadienetos.
Title in English
Organometallic compounds of lanthanides (III):
Keywords in English
Inorganic chemistry
Land-rare
Lanthanides
Organometallic
Organometallic compounds (inorganic chemistry)
Abstract in English
The investigation of organolanthanide compounds was carried out through the synthesis and characterization of adducts from lanthanide triscyclopentadienides with the Lewis base hexametilfosforamide and also ytterbium compounds with the anions cyclopentadienide and methanesulfonate, [YbCp2(SO3CH3)]2 and [YbCp(SO3CH3)2]. A new syntetic route envolving the reaction of potassium cyclopentadienide with lanthanide methanesulfonate, under a 3: 1 molar relation, was employed for the preparation of the lanthanide triscyclopentadienides. The lanthanide methanesulfonates were previously characterized by their infrared and far infrared spectra, thermoanalysis and molecular structure determinations by single crystal X-ray diffraction method. The compounds of ytterbium with the anions cyclopentadienide and methanesulfonate were investigated through infrared absorption spectroscopy, electronic absorption spectroscopy, in solution and in the solid state, and by magnetic susceptibility measutements under a large temperature range. The crystal structure of the dicyclopentadienidemethanesulfonate ytterbium (111) was elucidated by X-ray single crystal diffraction analysis. Each ytterbium ion is coordinated to two η5 bound cyclopentadienide rings and to two oxygen atoms trom the methanesulfonate anions. The methanesulfonate anion bridges the two metallic centers, building a dimeric structure. The geometry around the ytterbium ion can be described as a distorted tetrahedral, with the centers of the two cyclopentadienide rings and the two oxygen atoms forming the apices of the tetrahedron. The crystalline system is monoclinic, space group P2l/c (Nº14), with four dimeric units per unity cell. The lanthanide triscyclopentadienide adducts with the Lewis base hexametilfosforamide, LnCp3.HMPA, (with Ln = La to Lu), were characterized by infrared and far infrared absorption spectra, electronic absorption spectra ( f-f transition and ligand to metal charge transfer bands), melting point, lH-NMR spectroscopy in solution and magnetic susceptibility measurements at several temperatures. Each metallic center coordinated to three η5 bound cyclopentadienide rings and to the oxygen atom from the hexametilfosforamide ligand. The character of the metal-ligand bonds is electrostatic with a covalent contribution, predorninantly due to the interactions between the lanthanide ions and the cyclopentadienide rings.
 
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Publishing Date
2014-12-18
 
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