En química organometálica , un metaciclo es un derivado de un compuesto carbocíclico en el que un metal ha reemplazado al menos un centro de carbono ; [2] [3] esto es hasta cierto punto similar a los heterociclos . Los metaciclos aparecen frecuentemente como intermedios reactivos en la catálisis , por ejemplo, metátesis de olefinas y trimerización de alquinos . En síntesis orgánica , la ortometalación dirigida se usa ampliamente para la funcionalización de anillos de areno a través de la activación de CH.. Un efecto principal de la sustitución de átomos metálicos en un compuesto de carbono cíclico es la distorsión de la geometría debido al gran tamaño de los metales típicos.
Se conocen muchos compuestos que contienen metales en anillos, por ejemplo, anillos quelatos . Por lo general, estos compuestos no se clasifican como metaciclos, pero las convenciones de nomenclatura no se siguen estrictamente. Dentro del área de la química de coordinación y la química supramolecular , los ejemplos incluyen coronas de metal, acryptands de metal , hélices de metal y ruedas moleculares.
Los complejos de metal-alqueno pueden verse como los metaciclos más pequeños, pero generalmente no se clasifican como metalaciclos. En el modelo de Dewar-Chatt-Duncanson , una estructura de resonancia para el centro M (η 2 -alqueno) es el metalaciclopropano.
El metalaciclobutano original tiene la fórmula L n M (CH 2 ) 3 donde L es un ligando unido a M. Un ejemplo estable es ( PPh 3 ) 2 Pt (CH 2 ) 3 . El primer ejemplo se preparó mediante la adición oxidativa de ciclopropano a platino.
Los intermedios de metalaciclobutano están implicados en la metátesis de alquenos y en la oligomerización y dimerización del etileno. En la metátesis de alquenos, el mecanismo de Chauvin invoca el ataque de un alqueno a un catalizador de carbeno metálico electrofílico. [5] [6] [7] Este trabajo ayudó a validar el mecanismo de Chauvin para la metátesis de olefinas.
El metalaciclopentadieno original tiene la fórmula L n M (CH) 4 . La mayoría surgen del acoplamiento de dos alquinos en centros metálicos de baja valencia, como los derivados de Co (I) y Zr (II). Los derivados de metales tardíos (Co, Ni) son intermedios en la trimerización catalizada por metales de alquinos a arenos. Los primeros derivados de metales, es decir, derivados de Ti y Zr, se utilizan estequiométricamente. [4] Por ejemplo, el circonaciclopentadieno Cp 2 ZrC 4 Me 4 es un portador útil para C 4 Me 4 2− . [8] Algunos de los metalaciclos más antiguos son los ferroles, que son complejos de dimetallaciclopentadieno de fórmula Fe.2 (C 2 R 4 ) (CO) 6 . Se derivan del acoplamiento de alquinos así como de la desulfuración de tiofenos. [9]