Síntesis de los isómeros glicinato de cobre
Enviado por laura29012002 • 8 de Noviembre de 2022 • Tesis • 1.628 Palabras (7 Páginas) • 226 Visitas
[pic 1]
Síntesis de los isómeros glicinato de cobre.
Huérfano Agudelo Sofía a y Pinzón Rincón Laura Daniela b
a shuerfano@udca.edu.co, Química, 6 - QUI - A
b laurpinzon@udca.edu.co, Química, 6 - QUI - A
Palabras Clave | RESUMEN |
Compuestos de coordinación Isomería geométrica Complejos de glicinato Isomería cis-trans | El anión glicinato (gly) es resultado de la disociación del aminoácido de glicina, el cual puede coordinarse con diferentes iones metálicos formando compuestos de coordinación tanto cis como trans debido a que es un anión asimétrico. En el presente informe se describe el desarrollo de la practica en la que se realizó la síntesis de los complejos cis y trans de [Cu(gli)2] haciendo uso de los iones de glicina coordinados con el ion metálico de cobre, obteniendo como resultado dos sólidos con colores llamativos. Adicionalmente, se reporta el rendimiento que se obtuvo en cada una de las síntesis. |
Resultados y discusión.
El glicinato de cobre (ll) es un complejo de coordinación con el catión metálico de cobre(ll) con dos equivalentes de glicinato. El estado de oxidación +2 del cobre es la forma más estable de este metal. Los números de coordinación frecuentes para este estado de oxidación son 4, 5 y 6, sin embargo, presentan geometrías regulares extrañas. El aminoácido de glicinato forma un anillo de 5 miembros siendo un ligando bidentado, por lo cual asume una configuración planar cuadrada alrededor del átomo de cobre lo que es habitual en los complejos tetracoordinados con un metal d9. La asimetría del ligando y su coordinación equivalente a 4 da lugar a los isómeros geométricos cis y trans.
Los cristales de ambos isómeros presentan un color azul por la presencia del cobre, en donde el complejo cis es de una tonalidad más clara en comparación al color del complejo con geometría trans.
Formación de complejos.
En el presente informe se exponen los resultados experimentales obtenidos tras llevar a cabo la síntesis de los isómeros geométricos (cis y trans) del compuesto, Glicinato de cobre.
El ion Cu (II), utilizado como ion metálico central, tiene una estructura atómica d9, de la cual se disponen esos 9 electrones en dos niveles: (t2g)6 (eg)3; Los dos complejos formados, tanto el cis- como el trans- se generaron por el solapamiento de orbitales d y por la presencia de calor. El electrón que ocupa un orbital t2g genera una hibridación a un orbital eg tras su excitación producida por el suministro de energía sobre el sistema, dando paso a la formación de enlaces entre el metal y el ligando. En dicha hibridación los pares de electrones disponibles para formar el complejo son donados por los átomos de O y N del glicinato, en donde el cobre forma enlaces covalentes coordinados con el oxígeno del grupo carboxilo y con el nitrógeno del grupo amino. De igual forma dicha transición electrónica se desarrolla por la absorción de fotones de la luz en el intervalo visible, el electrón se excita y se traslada a aquel nivel de mayor energía, es por ello que se observa la coloración azul en los isómeros. Sobre isómero trans se evidencio un tono azul más intenso, lo que puede deberse posiblemente a que el ordenamiento de sus átomos le permitió absorber una energía de mayor longitud de onda.
Los complejos del ion Cu (II) tienden a sufrir distorsión de Janh-Teller. Este efecto se asocia a la deformación de los poliedros de coordinación. Dicho teorema propone que, cuando a una configuración de alta simetría corresponden, en el átomo central, estados electrónicos degenerados, los ligandos tienden a adoptar configuraciones de más baja simetría, con disminución de la degeneración. Por esta razón los complejos sintetizados adquieren una geometría octaédrica distorsionada, en la cual se refleja un único plano de simetría sobre el átomo de cobre, un ángulo de rotación de 180º y un grupo puntual D2h.
[pic 2]
Imagen No. 1. Estructura química de los isómeros glicinato de cobre.
En el proceso de la síntesis, la primera reacción directa entre el acetato de cobre monohidratado y la glicina dio lugar a una mezcla en equilibrio de ambos isómeros geométricos, evidenciado en la siguiente ecuación química.
[pic 3]
[pic 4]
Ecuación No. 1. Ecuación química del proceso de síntesis.
No obstante, gracias a que la cristalización del isómero cis es propiamente favorecida por la cinética, solo este se precipita de esta primera disolución. De esta manera el equilibrio es desplazado hacia la formación de este, generando la ocurrencia de la siguiente reacción, en donde se da la formación de ácido acético junto con el isómero Cis-bisglicinato de cobre.
[pic 5]
[pic 6]
Ecuación No. 2. Ecuación química del proceso de síntesis del isómero cis.
Dicha estabilidad cinética viene dada también por factores como, la eficiencia con la que se genera la coordinación metal-ligando, su baja energía de activación en el proceso de síntesis, la ubicación en posiciones adyacentes de los iones glicinato, el efecto quelato, entre otros.
A partir de este isómero, cinéticamente más favorecido se sintetiza el isómero trans (favorecido termodinámicamente). Para la obtención de éste se requirió un suministro de temperaturas más elevadas, debido a que, gracias a que sus ligandos están situados en posiciones contrarias, no hay tanta repulsión de los pares libres de los átomos de nitrógeno y oxígeno y los enlaces covalentes coordinados se rompen con menos facilidad; de igual manera, el isómero trans se sintetizo mediante el transcurso de la siguiente ecuación química.
...