Etude d'un complexe de molybdène MoO2(Et2NCS2)2

Résumé du document

Lors de ce TP nous avons synthétisé un complexe de molybdène puis nous avons étudié ses caractéristiques catalytiques.
n(Na2MoO4,2H2O) = 3,1 mmol
n(NaEt2NCS2,3H2O) = 6,2 mmol
On agite jusqu'à dissolution complète.
On ajoute 16 mL d'acide chlorhydrique goutte-à-goutte. On laisse agiter 5 min puis on vérifie à l'aide de papier pH que la solution à un pH 5,5. (...)

Extraits

[...] Le solide est lavé sur fritté avec 4 x 20 mL Et2O puis séché. On enregistre le spectre IR du solide. m = 0,375 g Le filtrat est évaporé à sec pour donner un solide blanc légèrement violet. On enregistre le spectre IR du solide. m = 0,09 g Résultats et analyses Synthèse de [MoO2(Et2NCS2)2] réaction de synthèse : MoO42- + 2 Et2NCS2- + 4 MoO2(Et2NCS2)2 + 2 H2O r = 3,3 / 3,1 = 106% le solide contient de l'eau (mauvais séchage) Analyse IR υ= 895 cm-1 Mo=O υ= 1265 cm-1 C-N (ligand) υ= 3411 cm-1 OH (pollution du solide par l'eau) mécanisme réactionnel : Il est essentiel d'ajouter l'acide lentement (goutte-à-goutte) afin que soit immédiatement consommé et non disponible dans le milieu sinon le ligand Et 2NCS2- pourrait être oxydé en Et2NCS2H. [...]

[...] On évapore ensuite le solvant à l'aide d'un évaporateur rotatif. Un solide violet apparait au fond du ballon. On enregistre le spectre IR du solide formé. Caractérisation d'un intermédiaire réactionnel n([MoO2(Et2NCS2)2]) = 1 mmol n(PPh3) = 0,5 mmol On place le tube sous atmosphère d'azote puis on ajoute à l'aide d'une seringue 20 mL de dichlorométhane dégazé. Après l'ajout, le mélange devient pourpre. On maintient sous agitation pendant 30 min puis on transvase la solution dans un ballon qu'on place à l'évaporateur rotatif. On obtient un solide violet. [...]

[...] On n'aurait donc pas observé la formation du complexe [Mo2O3(Et2NCS2)4]. Bilan matière : PPh3 + [MoO2(Et2NCS2)2] O=PPh3 + [MoO(Et2NCS2)2] 0,5 mmol 1 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol Il reste donc dans le milieu 0,5 mmol de [MoO2(Et2NCS2)2] n'ayant pas oxydé PPh3. On observe donc la formation de [Mo2O3(Et2NCS2)4] suivant la réaction : [MoO(Et2NCS2)2] + [MoO2(Et2NCS2)2] [Mo2O3(Et2NCS2)4] 0,5 mmol 0,5 mmol 0,5 mmol mécanisme réactionnel : L'intermédiaire réactionnel est en fait [MoO(Et2NCS2)2], le composé isolé [Mo2O3(Et2NCS2)4] résulte de la transformation : [MoO(Et2NCS2)2] + [MoO2(Et2NCS2)2] [Mo2O3(Et2NCS2)4] Discussion Le but de la chimie biomimétique est dans, notre cas, de créer des complexes métalliques reproduisant l'activité d'enzymes naturelles afin de mieux comprendre leur fonctionnement. [...]

[...] Le domaine de visibilté de NaCl étant plus restreint que celui de KBr. Caractérisation d'un intermédiaire réactionnel Le composé isolé est : [Mo2O3(Et2NCS2)4]. On travaille sous atmosphère d'azote, le milieu est donc exempt de dioxygène. Le catalyseur ne peut pas se régénéré après avoir oxydé la triphénylphosphine. Dans nos conditions expérimentales, on forme 0,5 mmol de O=PPh3 et 0,5 mmol de [MoO(Et2NCS2)2], il reste donc 0,5 mmol de [MoO2(Et2NCS2)2]. Si nous avions mis 1 mmol (1eq) de PPh3, tout le complexe [MoO2(Et2NCS2)2] aurait été transformé en [MoO(Et2NCS2)2]. [...]

[...] On laisse agiter 5 min puis on vérifie à l'aide de papier pH que la solution à un pH 5,5. Un précipité jaune se forme. Le précipité est recueilli sur fritté, lavé avec 2 x 5 mL H2O puis avec 5 mL EtOH refroidi puis 3 x 5 mL Et2O. Le solide est séché. On enregistre le spectre IR du solide formé. m = 1,38 g M = 424 g/mol n = 3,3 mmol Activité catalytique du complexe n([MoO2(Et2NCS2)2]) = 0,02 mmol n(PPh3) = 0,5 mmol Après agitation, (rouge/violet). [...]