La química del organohierro es la química de los compuestos de hierro que contienen un enlace químico carbono - hierro . [1] [2] Los compuestos orgánicos de hierro son relevantes en la síntesis orgánica como reactivos tales como pentacarbonilo de hierro , nonacarbonilo de diirón y tetracarbonilferrato de disodio . Mientras que el hierro adopta estados de oxidación desde Fe (-II) hasta Fe (VII), Fe (IV) es el estado de oxidación establecido más alto para las especies de organohierro. Aunque el hierro es generalmente menos activo en muchas aplicaciones catalíticas, es menos costoso y más " ecológico " que otros metales.[3] Los compuestos orgánicos de hierro presentan una amplia gama de ligandos que apoyan el enlace Fe-C; al igual que con otros organometales, estos ligandos de soporte incluyen de manera prominente fosfinas , monóxido de carbono y ciclopentadienilo , perotambién se emplean ligandos duros tales como aminas.
Los carbonilos de hierro importantes son los tres carbonilos binarios neutros, el pentacarbonilo de hierro , el nonacarbonilo de diiron y el dodecacarbonilo de triiron . Uno o más ligandos de carbonilo en estos compuestos se pueden reemplazar por una variedad de otros ligandos que incluyen alquenos y fosfinas. Un complejo de hierro (-II), tetracarbonilferrato de disodio (Na 2 [Fe (CO) 4 ]), también conocido como "Reactivo de Collman", se prepara reduciendo el pentacarbonilo de hierro con sodio metálico. El reactivo aniónico altamente nucleófilo puede alquilarse y carbonilarse para dar los derivados de acilo que se someten a protonólisis para producir aldehídos: [4]
En este caso, el carbanión ataca a un ligando de CO. En una reacción complementaria, el reactivo de Collman se puede utilizar para convertir cloruros de acilo en aldehídos. Reacciones similares se pueden alcanzar con [HFe (CO) 4 ] - sales. [5]
Los complejos de hierro dieno se preparan normalmente a partir de Fe (CO) 5 o Fe 2 (CO) 9 . Se conocen derivados de dienos comunes como ciclohexadieno , norbornadieno y ciclooctadieno , pero incluso el ciclobutadieno se puede estabilizar. En el complejo con butadieno , el dieno adopta una conformación cis . Los carbonilos de hierro son grupos protectores potenciales para los dienos, protegiéndolos de hidrogenaciones y reacciones de Diels-Alder . Cyclobutadieneiron tricarbonyl se prepara a partir de 3,4-diclorociclobuteno y Fe 2 (CO)9 .
Los ciclohexadienos, muchos derivados de la reducción de abedul de compuestos aromáticos, forman derivados (dieno) Fe (CO) 3 . La afinidad de la unidad Fe (CO) 3 por los dienos conjugados se manifiesta en la capacidad de los carbonilos de hierro para catalizar las isomerizaciones de 1,5-ciclooctadieno a 1,3-ciclooctadieno . Los complejos de ciclohexadieno se someten a abstracción de hidruros para dar cationes ciclohexadienilo, que añaden nucleófilos. La abstracción de hidruro de los complejos de ciclohexadieno hierro (0) da derivados ferrosos. [7] [8]
El complejo de enona (bencilidenoacetona) hierro tricarbonilo sirve como fuente de la subunidad de Fe (CO) 3 y se emplea para preparar otros derivados. Se usa de manera similar al Fe 2 (CO) 9 .