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Adición simple

La adición simple consiste en la unión, siempre reversible, entre un dador D (base de Lewis) y un aceptor A (ácido de Lewis) para formar un compuesto de adición o aducto (D-A). El proceso inverso se llama disociación.

D + A ⇄ D-A

Desde el punto de vista termodinámico el estado de equilibrio depende a la fuerza del enlace dativo D-A, que puede racionalizarse mediante el concepto de ácidos y bases duros y blandos.

Ejemplos

BF3 + F- ⇄ [BF4]-

BF3 + H2O ⇄ BF3(H2O)

B2H6 + 2H- ⇄ 2 [BH4]-

IrCl(CO)P2 + CO ⇄ IrCl(CO)2)P2

IrCl(CO)P2 + SO2⇄ IrCl(SO2)(CO)P2

BF3+ F- ⇄ [BF4]

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Reacción BF3 + F-.

El ion F-, base de Lewis, se adiciona a BF3, un ácido de Lewis. Observad el cambio de estructura durante la adición. La unidad BF3 plana(D3h), cambia a piramidal (C3v) a medida que se acerca el dador. La especie final es tetraédrica(Td)

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En la reacción debe haber un catión acompañando al ion fluoruro, por ejemplo Na+, por lo que la reacción completa debe ser BF3+ NaF ⇄ Na[BF4]. El catión es un mero espectador en el proceso, por lo que suele omitirse, si bien influye decisivamente en la elección del medio de reacción.

El paso de D3h a C3v elimina las fuertes interacciones π halógeno-boro, que disminuyen de BF3 a BI3. Por ello, el trifluoruro de boro es el ácido de Lewis más débil y el BI3 el más fuerte (y más reactivo).

Reacción BF3 + H2O.

Se trata de una reacción entre una base de Lewis, H2O, y un ácido de Lewis, BF3 en un proceso análogo a la adición del fluoruro (reacción anterior).

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La especie resultante, el aducto BF3.H2O, es el intermedio en la reacción de hidrólisis de BF3 (ver la reacción BF3 + H2O en el apartado de adiciones con eliminación).

Reacción B2H6 + 2H-.

Análogamente a la formación del BF4-, la adición de un ión hidruro a la especie BH3 daría el anión BH4-. Sin embargo, el BH3 no existe más que como especie transitoria y el hidruro de boro más simple estable es el diborano B2H6. Por ello, en la realidad, la adición del hidruro es sobre el dímero B2H6. La adición ocurre en dos etapas y necesita que se produzca la rotura del puente B-H-B del diborano.

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El mecanismo probable comienza por el ataque del H- sobre un átomo de boro, generando el intermedio B2H7- (del que pueden aislarse sales). Continúa con la adición de un segundo H- sobre cualquiera de sus dos átomos de boro, que son equivalentes. La adición de los H- sobre el boro rompe los enlaces multicéntricos (3c/2e) B---H---B. que aminoran la deficiencia electrónica en la especie BH3.

Adición de CO.

IrCl(CO)P2 + CO ⇄ IrCl(CO)2P2

Este compuesto tiene un átomo de iridio que es insaturado, con 16 electrones en la capa de valencia, y actúa como ácido de Lewis. La adición del CO, base de Lewis de 2e, da el complejo de 18 electrones [IrCl(CO)2(PPh3)2] y cambia el entorno del iridio de cuadrado-plano a bipirámide trigonal.

Adición de SO2

Reacción análoga a la anterior. El SO2 se une al átomo de Ir a través del átomo de azufre generando una unión Ir-SO2 de tipo η1 (monohapto) piramidal, en la que el S tiene aún un par de electrones no compartido. La coordinación de SO2 cambia el entorno del iridio de cuadrado-plano a bipirámide trigonal.