2,2'-bipiridina
| 2,2'-bipiridina | |
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| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | C10H8N2 |
| Massa molecolare (u) | 156,19 g/mol |
| Aspetto | solido biancastro |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 206-674-4 |
| PubChem | 1474 |
| SMILES | C1=CC=NC(=C1)C2=CC=CC=N2 |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Solubilità in acqua | ~ 5 g/l (25 °C) |
| Temperatura di fusione | 70 °C (343 K) |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
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| pericolo | |
| Frasi H | 301+311 |
| Consigli P | 260 - 280 - 302+352 - 309+310 [1] |
La 2,2'-bipiridina (non di rado detta semplicemente bipiridina) è un composto chimico organico di formula molecolare (C5H4N)2. È chiamato anche dipiridile o bipirididile (come bifenile). È un ligando chelante bidentato che forma complessi con moltissimi metalli di transizione. Comuni abbreviazioni come ligando sono bipy o bpy. I complessi di rutenio e platino con il legante bipy sono fortemente luminescenti, e alcuni hanno applicazioni pratiche.
A temperatura ambiente si presenta come un solido incolore, dal lieve odore caratteristico. È un composto tossico.
Un legante chelante bidentato molto simile, che dà complessi analoghi, è la 1,10-fenantrolina.[2]
Preparazione e proprietà generali
Si può preparare per deidrogenazione della piridina con nichel Raney:[3]
La popolarità di questo ligando è dimostrata dal fatto che sono stati descritti molti suoi derivati con i più svariati sostituenti.[4][5][6]
I complessi con la bipiridina mostrano intense bande di assorbimento nella regione del visibile. Queste transizioni elettroniche sono quasi sempre dovute a trasferimento di carica metallo-ligando (MLCT).
Esempi di complessi con la bipiridina
- Mo(CO)4(bipy), derivato da Mo(CO)6.
- RuCl2(bipy)2,[7] un precursore utile per la sintesi di complessi a ligandi misti.
- [Ru(bipy)3]Cl2, un ben noto complesso luminescente.
- [Fe(bipy)3]2+, utilizzato nell'analisi colorimetrica del ferro.
Complessi tris(bipiridina)
Questi complessi hanno tre molecole di bipiridina coordinate ad uno stesso ione metallico; la formula si scrive come [M(bipy)3]n+ (dove M è un catione metallico, tipo Cr3+, Fe3+, Co3+, Ru2+, Rh+, e altri). In queste specie lo ione metallico è esacoordinato, con struttura ottaedrica, mentre i ligando forma con lo ione metallico anelli a cinque termini; sono possibili due isomeri ottici, mostrati nella figura seguente:
Questi ed altri complessi dei metalli di transizione contenenti il ligando bipiridina sono elettroattivi, cioè possono essere ossidati o ridotti elettrochimicamente. Un esempio tipico si ha con i ferro: lo ione complesso formato con lo ione ferro(II), di colore rosso intenso, è a basso spin:
- 3 bipy + Fe2+ → [Fe(bipy)3]2+
La sua ossidazione a Fe(III) è facile e reversibile, dando [Fe(bipy)3]3+, di colore azzurro, E° = +1,120 V;[8] per confronto, con il ligando fenantrolina il comportamento del ferro è del tutto analogo, anche nei colori, ma l'ossidazione del ferro è un po' più difficile, si ha infatti E° = +1,147 V.[8]
Una tecnica elettrochimica molto usata a questo riguardo è la voltammetria ciclica. Spesso, l'ossidazione avviene sul metallo e la riduzione avviene sul ligando bipy, con ossidoriduzioni monoelettroniche reversibili. Ad esempio:
- [Ru2+(bpy)3] ⇄ [Ru3+(bpy)3] + e− (l'ossidazione avviene sul metallo)
- [Ru2+(bpy)3] + e− ⇄ [Ru2+(bpy)2(bpy− )] (la riduzione avviene sul ligando)
In condizioni fortemente riducenti ogni ligando bipy può assorbire fino a due elettroni.
Note
- ↑ scheda della 2,2'-bipiridina su IFA-GESTIS
- ↑ S. Swavey e K. J. Brewer, 1.9 - Polyatomic Bridging Ligands, Pergamon, 1º gennaio 2003, pp. 135–157, DOI:10.1016/B0-08-043748-6/01206-8, ISBN 978-0-08-043748-4. URL consultato il 1º agosto 2026.
- ↑ Sasse, W. H. F. (1973). 2,2'-Bipyridine. Org. Synth.; 5: 102.
- ↑ Kaes, C.; Katz, A.; Hosseini, M. W. (2000). Bipyridine: the most widely used ligand. A review of molecules comprising at least two 2,2'-bipyridine units. Chem. Rev.; 100: 3553.
- ↑ Smith, A. P.; Lamba, J. J. S.; Fraser, C. L. (2004). Efficient Synthesis of Halomethyl-2,2'-Bipyridines: 4,4'-Bis(chloromethyl)-2,2'-Bipyridine. Org. Synth.; 10: 107.
- ↑ Smith, A. P.; Savage, S. A.; Love, J.; Fraser, C. L. (2004). Synthesis of 4-, 5-, and 6-Methyl-2,2'-Bipyridine by a Negishi Cross-Coupling Strategy. Org. Synth.; 10: 517.
- ↑ Lay, P. A.; Sargeson, A. M.; Taube, H. (1986). | Cis-bis(2,2'-bipyridine-N,N') complexes of Ruthenium(III)/(II) and Osmium(III)/(II). Inorg. Synth.; 24: 291–299.
- 1 2 Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, 8ª ed., W. H. Freeman and Company, 2010, pp. 345-346, ISBN 978-1-4292-1815-3, LCCN 2009943186.
Voci correlate
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