Doutorado
  1. Química inorgânica  1.1. Química de coordenação  1.1.1. Teoria do campo dos ligantes  1.1.2. Teoria do campo cristalino  1.1.3. Teoria de Orbital Molecular para Compostos de Coordenação  1.1.4. Estabilidade de Compostos de Coordenação  1.1.5. Espectros eletrônicos de compostos de coordenação  1.1.6. Isomerismo em Compostos de Coordenação  1.1.7. Cinética e mecanismo das reações de coordenação  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos metálicos  1.2.2. Alquil e aril metálico  1.2.3. Carbonos de Fischer e Schrock  1.2.4. Adição Oxidativa e Eliminação Redutiva  1.2.5. Hidretos Metálicos  1.2.6. Catalysis by organometallic compounds  1.2.7. Metallocenos e Complexos Sanduíche  1.2.8. Ativação de CH  1.3. Química do estado sólido  1.3.1. Estruturas e Redes Cristalinas  1.3.2. Teoria de bandas e propriedades elétricas  1.3.3. Defeitos no cristal  1.3.4. Síntese de materiais de estado sólido  1.3.5. Propriedades magnéticas e ópticas dos sólidos  1.3.6. Supercondutividade  1.3.7. Íons em estado sólido  1.4. Química Bio-inorgânica  1.4.1. Metaloproteínas e enzimas  1.4.2. Transporte e armazenamento de íons metálicos  1.4.3. O papel dos metais na medicina  1.4.4. Catálise bioinspirada  1.4.5. Interações Metal-DNA  1.4.6. Complexos Metálicos na Ciência Médica  1.5. Lantanídeos e Actinídeos  1.5.1. Configuração eletrônica e estados de oxidação em lantanídeos e actinídeos  1.5.2. Propriedades Espectrais e Magnéticas em Lantanídeos e Actinídeos  1.5.3. Separação e Extração de Lantanídios e Actinídios  1.5.4. Química de coordenação dos elementos do bloco f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de compostos de boro  1.6.2. Química dos Compostos de Silício e Germânio  1.6.3. Química dos Compostos de Fósforo e Enxofre  1.6.4. Química de organossilício  1.6.5. Química dos Gases Nobres
  2. Química Orgânica  2.1. Mecanismo de reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição e substituição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de Rearranjo  2.1.5. Reações Radicais  2.1.6. Reações Pericíclicas  2.1.7. Reações fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidade e atividade óptica  2.2.2. Análise estrutural  2.2.3. Efeitos estereoeletrônicos  2.2.4. Síntese assimétrica  2.2.5. Estereoquímica Dinâmica  2.3. Química Organometálica na Síntese Orgânica  2.3.1. Reagentes de organolítio e organomagnésio  2.3.2. Reações de acoplamento catalisadas por metais de transição  2.3.3. Reações catalisadas por paládio  2.3.4. Metátese de Olefinas  2.3.5. Catálise de ouro e prata  2.4. Química de produtos naturais  2.4.1. Alcaloides e terpenoides  2.4.2. Esteróides e Flavonoides  2.4.3. Síntese total de produtos naturais  2.4.4. Biossíntese de produtos naturais  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química Hospedeiro-Convidado  2.5.2. Auto-organização e reconhecimento molecular  2.5.3. Catalise Supramolecular  2.5.4. Máquinas Moleculares
  3. Química Física  3.1. Termodinâmica  3.1.1. Leis da Termodinâmica  3.1.2. Potencial Químico e Equilíbrio  3.1.3. Termodinâmica Estatística  3.1.4. Termodinâmica de não equilíbrio  3.2. Química Quântica  3.2.1. Equação de Schrödinger e suas aplicações  3.2.2. Teoria do orbital molecular  3.2.3. Teoria do funcional da densidade  3.2.4. Post-Hartree–Fock methods  3.3. Cinética química  3.3.1. Teoria da taxa de reação  3.3.2. Mecanismo e leis de velocidade  3.3.3. Catalise e cinética enzimática  3.3.4. Dinâmica de reações  3.4. Espectroscopia e estrutura molecular  3.4.1. Espectroscopia de Infravermelho  3.4.2. Espectroscopia UV-visível  3.4.3. Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear  3.4.4. Espectrometria de Massa  3.4.5. Espectroscopia Raman  3.5. Química de Superfícies e Coloides  3.5.1. Absorção e Catálise  3.5.2. Tensioativos e micelas  3.5.3. Estabilidade Coloidal  3.5.4. Nanomateriais e Interfaces
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.1.4. Cromatografia Iônica  4.2. Técnicas Eletroanalíticas  4.2.1. Voltametria e Polarografia  4.2.2. Condutometria e potenciometria  4.2.3. Colometria  4.3. Métodos Espectroscópicos  4.3.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.3.2. Espectroscopia de Fluorescência  4.3.3. Difração de raios-X  4.3.4. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  4.4. Quimiometria  4.4.1. Processamento de dados e métodos estatísticos  4.4.2. Análise multidisciplinar  4.4.3. Aprendizado de Máquina em Química Analítica
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.3. Design de fármacos computacional  5.4. Aprendizado de Máquina em Química  5.5. Dinâmica molecular ab initio
  6. Biofísica e Química Medicinal  6.1. Descoberta e Design de Medicamentos  6.2. Cinética enzimática e inibição  6.3. Abordagem de biologia química  6.4. Interações proteína-ligante  6.5. Química bio-ortogonal
  7. Química de materiais  7.1. Química de polímeros  7.1.1. Mecanismo de polimerização  7.1.2. Polímeros Funcionais  7.1.3. Polímero Biodegradável  7.1.4. Polímeros condutores e semicondutores  7.2. Nanoquímica  7.2.1. Nanopartículas e nanoestruturas  7.2.2. Nanomateriais à base de carbono  7.2.3. Pontos quânticos  7.3. Química Energética e Ambiental  7.3.1. Química de Baterias e Células a Combustível  7.3.2. Química verde e materiais sustentáveis  7.3.3. Fotocatálise

Doutorado → Química inorgânica → Química Organometálica ↓


Alquil e aril metálico


Alquilos e arilos metálicos são uma parte essencial da química organometálica, que por si só é um campo fascinante na interseção da química orgânica e inorgânica. Compostos organometálicos são caracterizados por uma ligação metal-carbono. No caso de alquilos e arilos metálicos, esses compostos envolvem metais ligados a grupos alquilos ou arilos. Compreender esses compostos requer observar tanto suas estruturas quanto seu comportamento químico.

Introdução aos alquilos e arilos metálicos

Por definição, compostos organometálicos tipicamente contêm pelo menos uma ligação química carbono-metal. Alquilos e arilos metálicos são tipos específicos desses compostos, onde o metal está ligado a um grupo alquilo (CnH2n+1) ou grupo aril (derivados de benzeno e anéis aromáticos semelhantes). Esses compostos são fundamentais para catálise, a síntese de compostos orgânicos e ciência dos materiais, entre outras aplicações.

Estrutura química de alquilo e aril metálico

A estrutura de um composto alquilo ou aril metálico envolve um átomo ou íon de metal diretamente ligado a um átomo de carbono dentro do grupo alquilo ou aril. Esta formação de ligação envolve a sobreposição de orbitais. Dependendo do metal e do grupo ligado, a natureza da ligação pode envolver ligações σ ou ligações π.

        R M
Aqui, R representa o grupo alquilo ou aril, e M representa o metal. Esta notação simples pode representar diferentes estruturas dependendo do metal e do grupo específico:

  • Para alquilos metálicos: Me-M, onde Me representa um grupo metil (CH3).
  • Para arilos metálicos: Ph-M, onde Ph representa o grupo fenil (C6H5).

Exemplo visual

Aqui está uma ilustração de um composto alquilo metálico simples que possui um grupo metil ligado a um metal:

CH3 M

E aqui está um exemplo de um composto aril metálico contendo um grupo fenil:

Ph M

Relacionamentos e sustentabilidade

A ligação metal-carbono em alquilos e arilos metálicos pode ser polarizada devido à diferença de eletronegatividade entre o metal e o carbono. Geralmente, metais são mais eletropositivos, levando a uma carga parcial positiva no metal e uma carga parcial negativa no carbono. Esta polaridade afeta significativamente a estabilidade e a reatividade desses compostos.

Metais de transição frequentemente formam ligações covalentes fortes com carbono em alquilos e arilos metálicos. Os orbitais d dos metais de transição desempenham um papel importante na formação de ligações π com carbono, aumentando a estabilidade dessas ligações. Metais do grupo principal, como zinco ou alumínio, geralmente mostram mais caráter iônico em suas ligações metal-carbono.

Reatividade de alquilos e arilos metálicos

A reatividade de alquilos e arilos metálicos depende em grande parte do ambiente eletrônico criado pelo metal e pelo ligante de suporte. Aqui estão algumas das reações nas quais alquilos e arilos metálicos comumente participam:

  • Reações de inserção: Envolve a inserção de pequenas moléculas como CO ou alceno na ligação metal-carbono.
  • Aditiva oxidativa: O estado de oxidação no centro metálico aumenta enquanto simultaneamente novas ligações são formadas com átomos adicionais que estão chegando.
  • Eliminação redutiva: Esta é a oposta da adição oxidativa, onde o metal reduz seu estado de oxidação eliminando um fragmento que se torna uma molécula estável.

Síntese de alquilos e arilos metálicos

A síntese de alquilos e arilos metálicos pode ser realizada por várias rotas, cada uma otimizada para os metais específicos e funcionalidades exigidas:

  1. Alquilação com reagentes de Grignard: Reagentes de Grignard reagem com haletos metálicos para formar alquilos metálicos.
                Rmgx + Mxn → Rm + (n)mgx2
  2. Transmetalação: Um haleto metálico troca com outro alquilo metálico para produzir um novo composto alquilo metálico.
                RAG + MX → RM + AGX

Aplicações na indústria e pesquisa

Alquilos e arilos metálicos desempenham um papel importante no desenvolvimento de processos químicos modernos. Aqui estão as aplicações notáveis:

  • Catalise: Metais servem como catalisadores ou precursores catalíticos em reações como polimerizações alquilo e arilo e hidrogenações.
  • Síntese orgânica: Usados para formar eficientemente ligações carbono-carbono e carbono-heteroátomo.
  • Ciência dos materiais: Empregados na preparação de filmes finos e nanomateriais por meio de métodos de deposição por vapor.

Conclusão

Alquilos e arilos metálicos representam uma área importante na química organometálica, que combina conceitos de ambos os campos, inorgânico e orgânico. Sua estrutura única e perfil de reatividade abriram muitas aplicações industriais e avançaram na pesquisa em processos catalíticos. Compreender seu comportamento e rotas de síntese continua importante na exploração de novas fronteiras científicas e na otimização da metodologia química existente.


Doutorado → 1.2.2


U
username
0%
concluído em Doutorado

← Anterior (1.2.1)
Carbonilos metálicos
Próximo (1.2.3) →
Carbonos de Fischer e Schrock

Comentários 



Alquil e aril metálico

https://www.chemistryelite.com/phd/1.2.2?ceal=pt