derecha|miniaturadeimagen|200x200px| Modelo de bolas y varillas del catión tetraaminodiaquacobre(II), En química de coordinación, los complejos metálicos de amina o aminocomplejos son complejos metálicos que contienen al menos un ligando que es un grupo amoniaco (). El amoníaco se une a casi todos los iones metálicos como ligando, pero los ejemplos más frecuentes de complejos de amina son para Cr(III), Co(III), Ni(II), Cu(II), así como varios metales del grupo del platino.A. von Zelewsky "Stereochemistry of Coordination Compounds" John Wiley: Chichester, 1995. .

El NH₃ tiene un par de electrones libres en el nitrógeno que puede donar al metal, formando un enlace coordinado:

Mn+ + NH3 → [M(NH3)]n+

Pueden tener varios ligandos amoníaco alrededor del metal. Por ejemplo el ion hexaaminocobalto(III):

[Co(NH3)6]3+

El NH₃ es un ligando neutro y relativamente buen donador σ que, al coordinarse con un metal, puede modificar significativamente sus propiedades químicas y físicas. Su coordinación puede afectar al color, la estabilidad de determinados estados de oxidación, la geometría y la reactividad del complejo, además de influir en su solubilidad. Por ello, los aminocomplejos son especialmente interesantes para estudiar cómo el entorno de coordinación de un metal determina sus propiedades y comportamiento químico.

Historia derecha|miniaturadeimagen|260x260px| Representaciones estructurales utilizadas por Alfred Werner (derecha) y Sophus Mads Jørgensen para un isómero de la sal diclorurada del complejo..Alfred Werner "Beitrag zur Konstitution anorganischer Verbindungen" Zeitschrift für anorganische Chemie 1893, Volume 3, pages 267–330. Los complejos de amina desempeñaron un papel fundamental en el desarrollo de la química de coordinación, específicamente en la determinación de la estereoquímica y la estructura. Son fáciles de preparar y la proporción metal-nitrógeno se puede determinar mediante análisis elemental. Mediante estudios centrados principalmente en los aminocomplejos, Alfred Werner desarrolló su concepto, galardonado con el Premio Nobel, de la estructura de los compuestos de coordinación."Werner Centennial" George B. Kauffman, Ed. Adv. Chem. Ser., 1967, Volume 62.

Originalmente, las sales de [Co(NH3)6]3+ se describieron como el complejo luteo (del latín: amarillo) del cobalto. Este nombre ha sido descartado, ya que la química moderna considera que el color es menos importante que la estructura molecular. Otros complejos de amina metálica también se etiquetaron según su color, como purpureo (latín: púrpura) para un complejo de pentamina de cobalto, y praseo (griego: verde) y violeo (latín: violeta) para dos complejos de tetramina isómeros.

Uno de los primeros complejos de amina que se describieron fue la sal verde de Magnus, que consiste en el complejo de tetramina de platino .

Estructura y enlaces El amoníaco es un donador σ puro, en el medio de la serie espectroquímica, y muestra un comportamiento intermedio duro-blando (véase también el modelo ECW The plots shown in this paper used older parameters. Improved E&C parameters are listed in ECW model.). Las aminas de Rh(III), que son diamagnéticas, se han caracterizado mediante espectroscopia de RMN de 15N.

El amoníaco se clasifica como un ligando L por el método de clasificación de enlaces covalentes. En el método habitual de conteo de electrones, se trata de un ligando de dos electrones. El amoníaco también es tan compacto que los efectos estéricos son insignificantes. Estos factores simplifican la interpretación de los resultados estructurales y espectroscópicos. Las distancias M–N en los complejos han sido examinados repetidamente mediante cristalografía de rayos X. +Distancias M–N para M n + Distancia M–N (Å) Configuración de electrones d comentario Co 3+ 1.936 t 2g 6 e g 0 Los tricationes de bajo espín son pequeños Co 2+ 2.114 t 2g 5 e g 2 población del orbital eg y carga positiva inferior Ru 3+ 2.104 t 2g 5 e g 0 Tricatión de bajo espín, pero el Ru es intrínsecamente más grande que el Co. Ru 2+ 2.144 t 2g 6 e g 0 dicatión de bajo espín

Ejemplos Se conocen complejos de poli(amina) homolépticos para muchos de los metales de transición. La mayoría de las veces, tienen la fórmula donde n = 2, 3 e incluso 4 (M = Pt).

Metales del grupo del platino Los metales del grupo del platino forman diversos aminocomplejos. El pentaamino(dinitrógeno)rutenio(II) y el complejo de Creutz-Taube son ejemplos bien estudiados de importancia histórica. El complejo cis-, bajo el nombre de cisplatino, es un importante fármaco anticancerígeno. El cloruro de pentaminerodio () es un intermediario en la purificación del rodio a partir de sus minerales.

Cobalto(III) y cromo(III) Las aminas de cromo (III) y cobalto (III) tienen una importancia histórica. Ambas familias de aminas son relativamente inertes cinéticamente, lo que permite la separación de isómeros.Basolo, F.; Pearson, R. G. "Mechanisms of Inorganic Reactions." John Wiley and Son: New York: 1967. Por ejemplo, el cloruro de tetraaminodiclorocromo(III),, tiene dos formas: el isómero cis es violeta, mientras que el isómero trans es verde. El tricloruro de la hexaamina (cloruro de hexaaminocobalto(III),) existe como un solo isómero. La " Sal de Reinecke " con la fórmula fue reportada por primera vez en 1863.Reinecke, A. "Über Rhodanchromammonium-Verbindungen" Annalen der Chemie und Pharmacie, volume 126, pages 113-118 (1863). .

Níquel(II), zinc(II), cobre(II) miniaturadeimagen| Muestra de cloruro de cloropentaminocobalto , que ilustra los colores vibrantes típicos de los complejos de aminas de metales de transición. El zinc(II) forma una tetraamina incolora con la fórmula . Al igual que la mayoría de los complejos de zinc, tiene una estructura tetraédrica. El hexaaminoníquel es violeta, y el complejo de cobre(II) es azul oscuro. Esto último es característico de la presencia de cobre(II) en el análisis inorgánico cualitativo.

Cobre(I), plata(I) y oro(I) El cobre(I) forma únicamente complejos lábiles con amoníaco, incluido el complejo trigonal plano [Cu(NH₃)₃]⁺. La plata da el complejo de diamina [Ag(NH3)2]+ con geometría de coordinación lineal. Es este complejo el que se forma cuando el cloruro de plata, que de otro modo sería bastante insoluble, se disuelve en amoníaco acuoso. El mismo complejo es el ingrediente activo del reactivo de Tollens. El cloruro de oro(I) reacciona con amoníaco para formar.

Reacciones Intercambio de ligandos y reacciones redox Dado que el amoníaco es un ligando más fuerte en la serie espectroquímica que el agua, los complejos de amina metálica se estabilizan en relación con los aquacomplejos correspondientes. Por razones similares, los aminocomplejos son menos oxidantes que los complejos acuosos correspondientes. Esta última propiedad se ilustra mediante la estabilidad de en solución acuosa y la no existencia de (que oxidaría el agua).

Reacciones ácido-base Una vez que el amoníaco se compleja con un ion metálico, deja de ser básico. Esta propiedad queda demostrada por la estabilidad de algunos complejos de aminas metálicas en soluciones ácidas fuertes. Cuando el enlace M– es débil, el ligando amino se disocia y se produce la protonación. El comportamiento se ilustra mediante la no reacción y la reacción respectivas de y frente a ácidos acuosos. Relacionada con esto está la reacción del cloruro de mercurio(II) con amoníaco (reacción de calomelanos), donde el amidocloruro mercúrico resultante es altamente insoluble.

Los ligandos de amina son más ácidos que el amoníaco (pKa~33 en DMSO). Para complejos altamente catiónicos como el , se puede obtener la base conjugada. La desprotonación de complejos de amina-haluro de cobalto(III), por ejemplo labiliza el enlace Co–Cl, según el mecanismo Sn1CB.

Oxidación del amoníaco La desprotonación puede combinarse con la oxidación, lo que permite la conversión de complejos de amina en complejos de nitrosilo:

Transferencia de átomos de hidrógeno En algunos complejos de amina, el enlace N–H es débil. Así, un complejo de amina de molibdeno desprende hidrógeno:

Este comportamiento es relevante para el uso de complejos metal-amina como catalizadores para la oxidación del amoníaco.

Aplicaciones Los complejos de aminas metálicas tienen múltiples usos. El cisplatino (cis -) es un fármaco utilizado en el tratamiento del cáncer.S. J. Lippard, J. M. Berg "Principles of Bioinorganic Chemistry" University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. . Se han evaluado muchos otros complejos de amina de los metales del grupo del platino para esta aplicación.

En la separación de los metales de platino individuales de su mineral, varios esquemas se basan en la precipitación de. En algunos esquemas de separación, el paladio se purifica manipulando equilibrios que involucran ,, y (sal verde de Magnus).

En el procesamiento de la celulosa, el complejo de amina de cobre conocido como reactivo de Schweizer () se utiliza a veces para solubilizar el polímero. El reactivo de Schweizer se prepara tratando una solución acuosa de iones cobre(II) con amoníaco. Inicialmente, el hidróxido azul claro precipita y se redisuelve al añadir más amoníaco:

El fluoruro de diamina de plata () es un medicamento tópico (fármaco) utilizado para tratar y prevenir la caries dental (cavidades) y aliviar la hipersensibilidad dentinaria.

Véase también teoría del campo de ligandos

Referencias

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