Un metalocarboedrino (o met-car para abreviar) es cualquiera de una familia de compuestos químicos con la fórmula molecular genérica M
8C
12, donde M es un metal de transición como titanio , vanadio , circonio , niobio , hafnio , molibdeno , cromo o hierro .
Estos compuestos tienen propiedades similares y una estructura molecular similar, con los ocho átomos de metal en las esquinas de un cubo algo distorsionado y los doce átomos de carbono , en pares, colocados en diagonal a través de las caras del cubo. La estructura también se puede describir como dos tetraedros de átomos metálicos que se cruzan, con los átomos de carbono colocados en pares a lo largo de los bordes de un tetraedro. Se han estudiado ampliamente en fase gaseosa y, a veces, se han dispersado en materiales sólidos, pero hasta ahora no se han producido a granel ni en solución. [1] Sin embargo, han atraído el interés debido a su estabilidad y simetría , un potencial de ionización relativamente bajo ,ionización retardada , y posiblemente interesantes propiedades magnéticas. [2] Algunos autores sugieren que eventualmente pueden encontrar aplicaciones en electrónica y catálisis. [2]
Los primeros artículos utilizaron el nombre metalo-carboedreno (con o sin el guión) para este tipo de compuesto. [3] [4] [5]
El miembro más antiguo conocido de esta familia es el catión Ti
8C+
12, descubierto por Guo, Kerns y Castleman en 1992 mientras investigaban la deshidrogenación de varios hidrocarburos (incluidos metano , acetileno , etileno , benceno y propileno ) con átomos de titanio, en fase gaseosa. Aunque los fullerenos como C
60ya se sabía, que pudo haber sido la primera molécula en forma de jaula con átomos de metal reemplazando al carbono en algunas esquinas de la malla. Observaron que el grupo uniría ocho moléculas de amoníaco , lo que indica que los ocho átomos de titanio estaban expuestos. [3] También observaron los cationes análogos con vanadio, circonio o hafnio sustituidos por titanio, las moléculas neutras correspondientes y el anión V
8C−
12. [4]
Los metalocarboedrinos se pueden generar fácilmente vaporizando el metal deseado con un láser , en una atmósfera que contenga el hidrocarburo adecuado. [3] La técnica puede producir grupos mixtos, como Ti
8- xZr
XC
12. [1]
También se han detectado, a una concentración del 1% o menos, en el hollín generado por un arco eléctrico entre dos electrodos de Ti-C . [1]