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Articulo de referencia

Etóxido de titanio

32 H 80 O 16 Ti 4 \n| MolarMass = 228.109 g/mol\n| Appearance = colorless liquid\n| Density = 1.088\n| MeltingPtC = 54\n| MeltingPt_ref = {{OR|date=August 2022}} \n| BoilingPtC ...

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El etóxido de titanio es un compuesto químico con la fórmula Ti₄ (OCH₂CH₃ ) ₁₆ . Es un líquido incoloro disponible comercialmente, soluble en disolventes orgánicos pero fácilmente hidrolizable. Su estructura es más compleja de lo que sugiere su fórmula empírica. Al igual que otros alcóxidos de titanio ( IV) y circonio(IV), se utiliza en síntesis orgánica y ciencia de los materiales . [ 1 ]

Síntesis

El etóxido de titanio se prepara tratando tetracloruro de titanio con etanol en presencia de una amina: [ 2 ]

TiCl 4 + 4 EtOH + 4 Et 3 N → Ti(OEt) 4 + 4 Et 3 NHCl

La pureza del etóxido de titanio se suele analizar mediante espectroscopia de RMN de protón . Ti(OEt) 4 1H RMN (90  MHz, cloroformo-d, ppm): 4,36 (cuartete, 8H, CH 2 ), 1,27 (triplete, 12H, CH 3 ). [ 3 ]

Estructura

Ambos Ti(OEt) 4 existen principalmente como tetrámeros con un entorno de coordinación octaédrica alrededor de los centros metálicos. Hay dos tipos de centros de titanio, dependiendo del número de ligandos alcóxido terminales frente a puente. Zr(OEt) 4 es estructuralmente similar. [ 2 ] [ 4 ] La simetría virtual de la estructura central M 4 O 16 para las estructuras tetraméricas de estos compuestos es C 2h . [ 5 ]

metóxido de titanio

Al igual que el etóxido, el metóxido de titanio Ti(OMe) 4 existe como un tetrámero en el que cada uno de los centros metálicos de Ti IV tiene un entorno de coordinación octaédrica. [ 6 ]

isopropóxido de titanio

En contraste, el Ti(O i Pr) 4 , con sus voluminosos grupos alquilo, existe como monómero con un entorno tetraédrico alrededor del centro de Ti . Este menor grado de coordinación con el centro metálico se atribuye al impedimento estérico de los grupos i Pr frente a los grupos n -alquilo, lo que impide las interacciones puente entre los centros metálicos. [ 7 ]

Etóxido de circonio

El etóxido de circonio se puede preparar de una manera similar pero no idéntica al compuesto de titanio: [ 8 ]

ZrCl 4 + 5 NaOEt + EtOH → NaH[Zr(OEt) 6 ] + 4 NaCl
NaH[Zr(OEt) 6 ] + HCl → Zr(OEt) 4 + NaCl + 2 EtOH

Una síntesis más común para el etóxido de circonio consiste en tratar el tetracloruro de circonio con el alcohol y el amoníaco deseados: [ 8 ]

ZrCl₄ + 4 ROH + 4 NH₃ → Zr(OR ) ₄ + 4 NH₄Cl

El etóxido de circonio también se puede preparar con dicloruro de zirconoceno: [ 9 ]

Cp 2 ZrCl 2 + 4 EtOH + 2 Et 3 N → 2 CpH + 2 Et 3 NHCl + Zr(OEt) 4

propóxido de circonio

Zr(O n Pr) 4 también adopta la estructura de etóxido de titanio. [ 4 ] [ 5 ]

Reacciones

La hidrólisis de alcóxidos de Ti se puede utilizar para depositar TiO 2 : [ 10 ]

Ti(OEt) 4 + 2 H 2 O → TiO 2 + 4 EtOH

El curso de la hidrólisis se ve afectado por la presencia de catalizadores básicos o ácidos. Generalmente, la catálisis ácida produce un sol donde las cadenas poliméricas están orientadas aleatoriamente y son lineales. En el caso de la catálisis básica, se producen cúmulos ramificados o redes reticuladas; estas estructuras pueden atrapar el disolvente y los subproductos de la reacción, formando una capa de gel. Este es el proceso sol-gel. [ 11 ] Se han cristalizado intermediarios de la hidrólisis. Estos presentan óxidos internos, además del etóxido en el exterior de los cúmulos. [ 12 ]

La alta reactividad del etóxido de titanio frente al agua se aprovecha en su uso en reacciones de condensación . [ 13 ]

Referencias

  1. ↑ Ram C. Mehrotra ; Singh, Anirudh (1997). "Tendencias recientes en la química de alcóxidos metálicos" . En Kenneth D. Karlin (ed.). Progreso en química inorgánica . Vol.  46. John Wiley & Sons . págs. 239–454 . doi : 10.1002/9780470166475.ch4 . ISBN  978-0-470-16704-5.
  2. 1 2 F. Albert Cotton ; Geoffrey Wilkinson ; Murillo, C.; Bochmann, M. (1999). Química inorgánica avanzada (6.ª ed.). Nueva York: John Wiley & Sons . ISBN  978-0-471-19957-1.
  3. ↑ Sistema Integrado de Base de Datos Espectrales de Compuestos Orgánicos, versión 2011. AIST: Japón, 2011 (consultado el 3 de octubre de 2011).
  4. 1 2 James A. Ibers (1963). "Estructura cristalina y molecular del etóxido de titanio(IV)". Nature . 197 (4868): 686– 687. Bibcode : 1963Natur.197..686I . doi : 10.1038/197686a0 . S2CID 4297907 . 
  5. 1 2 Day, Victor W.; Klemperer, Walter G.; Pafford, Margaret M. (2001). "Aislamiento y caracterización estructural del zirconato de tetra- n -propilo en solución de hidrocarburos y en estado sólido". Inorg. Chem. 40 (23): 5738– 5746. doi : 10.1021/ic010776g . PMID 11681880 . 
  6. ↑ Wright, DA; Williams, DA (1968). "La estructura cristalina y molecular del tetrametóxido de titanio". Acta Crystallographica B . 24 (8): 1107– 1114. Bibcode : 1968AcCrB..24.1107W . doi : 10.1107/S0567740868003766 .
  7. ↑ Ghosh, Rajshekhar; Nethaji, Munirathinam; Samuelson, Ashoka G. (2005). "Inserción doble reversible de isocianatos de arilo en el enlace Ti–O del isopropóxido de titanio(IV)". J. Organomet. Chem. 690 (5): 1282– 1293. doi : 10.1016/j.jorganchem.2004.11.038 .
  8. 1 2 Bradley, DC ; Wardlaw, W. (1951). "Alcóxidos de zirconio". J. Chem. Soc. : 280– 285. doi : 10.1039/jr9510000280 .
  9. ↑ Gray, Donald R.; Brubaker, Carl H. (1971). "Preparación y caracterización de una serie de compuestos de cloroalcoxobis(ciclopentadienil)zirconio(IV) y dialcoxobis(ciclopentadienil)zirconio(IV)". Inorg. Chem. 10 (10): 2143– 2146. doi : 10.1021/ic50104a010 .
  10. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  11. ↑ Schubert, U. (2003). "Procesamiento sol-gel de compuestos metálicos". En McCleverty, JA; Meyer, TJ (eds.). Química de coordinación integral II . Módulo de referencia en química, ciencias moleculares e ingeniería química. Vol. 7. Pergamon . págs. 629–656 . doi : 10.1016/B0-08-043748-6/06213-7 . ISBN   978-0-12-409547-2.
  12. ↑ Coppens, Philip; Chen, Yang; Trzop, Elżbieta (2014). "Cristalografía y propiedades de nanoclústeres de polioxotitanato". Chemical Reviews . 114 (19): 9645– 9661. doi : 10.1021/cr400724e . PMID 24820889 . 
  13. ↑ Mackey, Pamela; Cano, Rafael; Foley, Vera M.; McGlacken, Gerard P. (2017). "Preparación de derivados de anti-1,3-aminoalcoholes mediante una reacción aldólica-Tishchenko asimétrica de sulfiniminas" . Organic Syntheses . 94 : 259–279 . doi : 10.15227/orgsyn.094.0259 .