Isomerie

Isomerie
Isomeri sono composti (non elementi) aventi la stessa composizione stechiometrica e
uguale massa molare.
Isotopomeri sono composti (non elementi) aventi la stessa composizione stechiometrica
ma diversa massa molare, poiché hanno una diversa composizione isotopica.
1. Isomeria strutturale o costituzionale
(stessa formula empirica, ma diversa sequenza delle connessioni atomiche)
Es:
C4H8
: 1-butene
⇔
2-butene
2. Isomeria configurazionale o stereoisomeria
(stessa formula empirica e stessa sequenza delle connessioni atomiche, ma diversa
distribuzione spaziale)
Es: isomeri geometrici
C4H8
: cis-2-butene
⇔
trans-2-butene
Es: isomeri conformazionali (conformeri)
C6H12 : cicloesano a sedia, twist, barca
Es: isomeri ottici (enantiomeri)
C6H13Br : R-3-bromo-2-metilpentano
⇔
S-3-bromo-2-metilpentano
Isomeria strutturale o costituzionale
Isomeria di coordinazione
¾ si ha in sali in cui sia il catione che l’anione sono complessi e deriva da
una diversa distribuzione di leganti tra catione e anione
Es:
‰
uguale metallo nello stesso stato di ossidazione
[Cr(NH3)6]3+ [Cr(NCS)6]3-
‰
uguale metallo in diverso stato di ossidazione
[PtII(NH3)4]2+ [PtIVCl6]2-
‰
[Cr(NCS)2(NH3)4]+ [Cr(NCS)4(NH3)2]-
[PtIVCl2(NH3)4]2+ [PtIICl4]2-
metalli diversi
[Co(NH3)6]3+ [Cr(CN)6]3-
[Cr(NH3)6]3+ [Co(CN)6]3-
Isomeria di polimerizzazione
(caso particolare di isomeria di coordinazione)
¾ si ha in composti la cui formulazione può essere un multiplo di una certa
formula minima
Es:
[Co(NO2)3(NH3)3]
[Co(NH3)6]3+[Co(NO2)6]3[Co(NO2)(NH3)5]2+[Co(NO2)4(NH3)2]–2
[PtCl2(NH3)2]
[Pt(NH3)4]2+[PtCl4]2-
[PtCl(NH3)3]+[PtCl3(NH3)]-
[Pt(NH3)4]2+[PtCl3(NH3)]-2
[PtCl(NH3)3]+2[PtCl4]2-
Isomeria di posizione di coordinazione
(caso particolare di isomeria di coordinazione)
¾ si ha in complessi bimetallici e deriva da una diversa distribuzione dei
leganti tra i due centri metallici
Es:
[Co(NH3)4(μ2-OH)2CoCl2(NH3)2]2+
[CoCl(NH3)3(μ2-OH)2CoCl(NH3)3]2+
Isomeria di ionizzazione
¾ si ha in sali in cui c’è una diversa distribuzione dei leganti ionici tra quelli
coordinati e quelli che fanno semplicemente da controione
N.B. i diversi isomeri sono distinguibili mediante reazioni di precipitazione e/o
mediante misure di conducibilità molare (ΛM)
Es:
[CoBr(NH3)5](SO4)
[Co(SO4)(NH3)5]Br
[CoCl2(en)2](NO2)
[CoCl(NO2)(en)2]Cl
[CoCl(NO2)(en)2](NCS)
[CoCl(NCS)(en)2](NO2)
[Co(NCS)(NO2)(en)2]Cl
Isomeria di idratazione
(caso particolare di isomeria di ionizzazione)
¾ si ha in sali in cui c’è una diversa distribuzione delle molecole di acqua tra
quelle coordinate e quelle presenti semplicemente nel reticolo cristallino
N.B. i diversi isomeri sono distinguibili mediante reazioni di precipitazione e/o
mediante misure di conducibilità molare (ΛM)
Es:
[CrCl2(H2O)4]Cl • 2 H2O
verde
[CrCl(H2O)5]Cl2 • H2O
verde-blu
[Cr(H2O)6]Cl3
violetto
Isomeria di legante : si ha in complessi in cui i leganti sono diversi (isomeri) e la
composizione stechiometrica dei composti è la stessa,
Es:
C3H10N2
:
NH2-CH2-CH(NH2)-CH3
(1,2-diamminopropano)
NH2-CH2-CH2-CH2-NH2
(1,3-diamminopropano)
[CoCl2(1,2-C3H10N2)2]+
⇔
[CoCl2(1,3-C3H10N2)2]+
Isomeria di legante : si ha in complessi in cui i leganti sono diversi (non isomeri) ma la
composizione stechiometrica dei composti è la stessa,
Es:
[Cr(η6-C6H6)2]
Es:
⇔
[Cr(η5-C5H5)(η7-C7H7)]
Isomeria di legame : si ha in complessi in cui i leganti sono ambidentati (leganti che
possiedono almeno due atomi donatori di elementi diversi),
Es:
SCN-
;
NO2-
;
[Co(NO2-O)(NH3)5]2+
[Co(NCS-N)(CN)5]3-
S2O32⇔
⇔
;
OCN-
;
CN-
[Co(NO2-N)(NH3)5]2+
[Co(SCN-S)(CN)5]3-
Isomeria di legame (aptomeria) : si ha in complessi in cui i leganti sono composti
aromatici policiclici (leganti che possiedono due o più apticità stereochimicamente diverse
tra loro),
Es:
C9H8 (indene)
[Cr(4,5,6,7,8,9-η6-C9H8)(CO)3]
⇔
[Cr(2,3,8,9-η4-C9H8)(CO)3]
Controllo π nell’isomeria di legame in complessi quadrato-planari
(effetto antisimbiotico)
[Pd((NCS-N)(SCN-S)(NMe2CH2CH2CH2PPh2)]
¾ NCS è lineare (N sp) con un’interazione σ con il Pd, in trans all’atomo
donatore (P sp3) che ha un’interazione π (dπ- dπ) con il Pd
¾ SCN è piegato (S sp3) con un’interazione π con il Pd, in trans all’atomo
donatore (N sp3) che ha un’interazione σ con il Pd
Controllo σ + π nell’isomeria di legame in complessi ottaedrici
(effetto simbiotico)
™ tutti i leganti “hard” in [Co(NCS)(NH3)5]2+ , [Fe(NCSe)4]2-
™ tutti i leganti “soft” in [Co(SCN)(CN)5]3- , [Fe(SeCN)(η5-cp)(CO)2]
Controllo cinetico (K) -termodinamico (T) nella formazione di isomeri