Cloruro de manganeso (III)

Cloruro de manganeso (III)
General
Otros nombres Tricloruro de manganeso
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular MnCl3
Identificadores
Número CAS 14690-66-5[1]​
ChemSpider 8329698
PubChem 12029980 10154190, 12029980
InChI=InChI=1S/3ClH.Mn/h3*1H;/q;;;+3/p-3
Key: UDBAOKKMUMKEGZ-UHFFFAOYSA-K
Propiedades físicas
Masa molar 159,844603 g/mol
Punto de fusión 255 K (−18 °C)
Compuestos relacionados
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El cloruro de manganeso (III) es el compuesto inorgánico hipotético con la fórmula MnCl3 .

La existencia de este haluro binario no ha sido demostrada. [2]​ [3]​ Aunque se conocen muchos derivados del MnCl3, como el MnCl3 (THF)3 y el MnCl3(OPPh3)2 , estable en laboratorio. En contraste con la naturaleza esquiva del MnCl3, los tricloruros de los metales adyacentes en la tabla periódica ( cloruro de hierro (III), cloruro de cromo (III) y cloruro de tecnecio (III)) son todos compuestos aislables.

Historia del MnCl3 y sus aductos

Se afirmaba que el MnCl3 era un sólido oscuro que se producía por la reacción de «acetato de manganeso(III) anhidro» y cloruro de hidrógeno líquido a -100 °C y que se descomponía por encima de -40 °C.[4]​

Otras afirmaciones se referían a la reacción del óxido de manganeso (III), el óxido-hidróxido de manganeso (III) y el acetato de manganeso básico con ácido clorhídrico. Sin embargo, investigaciones recientes han desmentido o puesto en duda seriamente estas afirmaciones.[5]​ En concreto, se sabe que todos los compuestos conocidos que contienen MnCl3 son aductos estabilizados por un disolvente o ligando.

Aductos

MnCl3(OPPh3)2, una forma derivada estable del MnCl3

El MnCl3 puede estabilizarse por complejación con diversas bases de Lewis, como se ha comprobado a lo largo de muchos años de estudio.[5]​El Mn(III)Cl3 disuelto de forma metaestable en acetonitrilo puede prepararse a temperatura ambiente tratando [Mn12O12(OAc)16(H2O)4] con trimetilsililcloruro.[6]​ El tratamiento de sales de permanganato con cloruro de trimetilsililo genera soluciones que contienen especies de Mn(III)-Cl para reacciones de dicloración de alquenos.[7]​[8]​[9]​ Se han desarrollado métodos electrocatalíticos que utilizan intermedios de Mn(III)-Cl con el mismo fin.[10]​[11]​

La reacción del dióxido de manganeso con ácido clorhídrico en tetrahidrofurano produce MnCl3(H2O)(THF)2.[5]​ El fluoruro de manganeso (III) suspendido en THF reacciona con el tricloruro de boro, dando MnCl3(THF)3 que tiene la apariencia de prismas de color púrpura oscuro.[5]​ Este compuesto tiene una estructura cristalina monoclínica, reacciona con el agua y se descompone a temperatura ambiente.[5]​

El aducto más fácilmente manejable de esta serie es el MnCl3(OPPh3)2. [12]​

Pentacloromanganato (III)

Otro compuesto común de cloruro de manganeso (III) es el dianión pentacloromanganato (III). Suele tener la carga equilibrada con contraion(es) como el tetraetilamonio.[13]​Los pentacloromanganatos suelen ser de color verde, sensibles a la luz, mantienen la pentacoordinación en solución y tienen un estado fundamental S = 2 a temperatura ambiente. [13]​ [14]​ Las estructuras cristalinas del pentacloromanganato indican que el anión es piramidal cuadrado. [15]​ [16]​ El pentacloromanganato de tetraetilamonio (III), [Et4N]2[MnCl5], se puede preparar y aislar tratando una suspensión de [Mn12O12(OAc)16 (H2O)4 ] en éter dietílico con cloruro de trimetilsililo, recolectando el sólido púrpura resultante en la oscuridad y luego tratando este sólido con una solución 0,6 M de cloruro de tetraetilamonio. [6]​El producto verde es estable al aire pero debe conservarse en la oscuridad.

Compuestos de monocloruro de manganeso (III)

Algunos compuestos de manganeso con coordinación tetradentada macrocíclica pueden estabilizar la fracción de monocloruro de manganeso (III), Mn(III)-Cl. El catalizador de Jacobson es un ejemplo de compuesto de coordinación que contiene la fracción Mn(III)-Cl y está estabilizado por la coordinación N,N,O,O de un ligando «salen». El catalizador de Jacobson y los complejos de Mn(III)-Cl relacionados reaccionan con reactivos de transferencia de átomo de oxígeno para formar compuestos de alto valor como reactivos en la epoxidación de alquenos. La tetrafenilporfirina Mn(III)Cl es un compuesto relacionado que está disponible comercialmente.

Otros complejos de cloruro de manganeso (III)

  • Cloruro de bis(trifenilfosfinoóxido) manganeso (III)

Referencias

  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ Wiberg, Egon; Holleman, A. F.; Wiberg, Nils (2001). Inorganic chemistry. Nils Wiberg, A. F. Holleman (1st English edición). San Diego: Academic Press. p. 1411. ISBN 0-12-352651-5. OCLC 48056955. 
  3. ↑ Barber, M.; Linnett, J. W.; Taylor, N. H. (1961). «650. The halides of the transition elements of the first long period». Journal of the Chemical Society (Resumed) (en inglés): 3323-3332. ISSN 0368-1769. doi:10.1039/jr9610003323. 
  4. ↑ A. Chretien; G. Varga (1936). «Le chlorure de manganèse trivalent». Bulletin de la Société Chimique de France (en francés) (3): 2385-2394. 
  5. ↑ a b c d e Nachtigall, Olaf; Pataki, Astrid; Molski, Matthias; Lentz, Dieter; Spandl, Johann (May 2015). «Solvates of Manganese Trichloride Revisited - Synthesis, Isolation, and Crystal Structure of MnCl3(THF)3: Solvates of Manganese Trichloride Revisited». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en inglés) 641 (6): 1164-1168. doi:10.1002/zaac.201500106. 
  6. ↑ a b Perlepes, Spiros P.; Blackman, Allan G.; Huffman, John C.; Christou, George (April 1991). «Complete carboxylate removal from [Mn12O12(OAc)16(H2O)4].cntdot.2HOAc.cntdot.4H2O) with chlorotrimethylsilane: synthesis and characterization of polymeric (2,2'-bipyridine)trichloromanganese and an improved synthesis of bis(tetraethylammonium) pentachloromanganate(2-)». Inorganic Chemistry (en inglés) 30 (7): 1665-1668. ISSN 0020-1669. doi:10.1021/ic00007a046. 
  7. ↑ Donnelly, K. D.; Fristad, W. E.; Gellerman, B. J.; Peterson, J. R.; Selle, B. J. (1 de enero de 1984). «Chlorination of alkenes by manganese(III) chloride species». Tetrahedron Letters (en inglés) 25 (6): 607-610. ISSN 0040-4039. doi:10.1016/S0040-4039(00)99950-7. 
  8. ↑ Bellesia, Franco (1989). «Chlorination of Alkenes with Manganese Dioxide-Trimethylchlorosilane». Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (4): 108-109. doi:10.1039/DT98900BX019. 
  9. ↑ Parisotto, Stefano; Azzi, Emanuele; Lanfranco, Alberto; Renzi, Polyssena; Deagostino, Annamaria (June 2022). «Recent Progresses in the Preparation of Chlorinated Molecules: Electrocatalysis and Photoredox Catalysis in the Spotlight». Reactions (en inglés) 3 (2): 233-253. ISSN 2624-781X. doi:10.3390/reactions3020018. hdl:2318/1852481. 
  10. ↑ Fu, Niankai; Sauer, Gregory S.; Lin, Song (23 de octubre de 2017). «Electrocatalytic Radical Dichlorination of Alkenes with Nucleophilic Chlorine Sources». Journal of the American Chemical Society 139 (43): 15548-15553. ISSN 0002-7863. PMID 28988482. doi:10.1021/jacs.7b09388. 
  11. ↑ Dong, Xichang; Roeckl, Johannes L.; Waldvogel, Siegfried R.; Morandi, Bill (29 de enero de 2021). «Merging shuttle reactions and paired electrolysis for reversible vicinal dihalogenations». Science (en inglés) 371 (6528): 507-514. Bibcode:2021Sci...371..507D. ISSN 0036-8075. PMID 33510026. S2CID 231731258. doi:10.1126/science.abf2974. hdl:20.500.11850/466816. 
  12. ↑ Saju, Ananya; Griffiths, Justin R.; MacMillan, Samantha N.; Lacy, David C. (6 de septiembre de 2022). «Synthesis of a Bench-Stable Manganese(III) Chloride Compound: Coordination Chemistry and Alkene Dichlorination». Journal of the American Chemical Society (en inglés) 144 (37): 16761-16766. ISSN 0002-7863. PMC 11648269. PMID 36067378. doi:10.1021/jacs.2c08509. 
  13. ↑ a b Levason, W.; McAuliffe, C. A. (1 de enero de 1973). «The co-ordination chemistry of manganese. Part II. Some pentachloromanganates(III)». Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (en inglés) (4): 455-458. ISSN 1364-5447. doi:10.1039/DT9730000455. 
  14. ↑ Akabori, Kozo (5 de diciembre de 1974). «Thermal properties of n, n′-dihydro-1,10-phenanthrolinium and n,n′-dihydro-2, 2′-bipyridinium pentachloromanganates(iii)». Chemistry Letters 3 (12): 1481-1486. ISSN 0366-7022. doi:10.1246/cl.1974.1481. 
  15. ↑ Bernal, Ivan; Elliott, Norman; Lalancette, Roger (1 de enero de 1971). «Molecular configuration of the anion MnCl52–—a square pyramidal pentahalide of the 3d transition series». Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications (en inglés) (15): 803-804. ISSN 0577-6171. doi:10.1039/C29710000803. 
  16. ↑ Matsui, Masanori; Koda, Shigetaka; Ooi, Shun′ichiro; Kuroya, Hisao; Bernal, Ivan (5 de enero de 1972). «THE CRYSTAL STRUCTURE OF PHENANTHROLINIUM PENTACHLOROMANGANATE(III), (phenH2)(MnCl5)». Chemistry Letters 1 (1): 51-53. ISSN 0366-7022. doi:10.1246/cl.1972.51. 

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