Chlorure de tris(éthylènediamine)cobalt(III)

Le chlorure de tris(éthylènediamine)cobalt(III) peut s'obtenir à partir d'une solution aqueuse d'éthylènediamine et de pratiquement n'importe quel sel de cobalt(II), comme le chlorure de cobalt(II) CoCl₂. La solution est ensuite oxydée par l'air et les complexes éthylènediamine et de cobalt(II) se transforment en complexes de cobalt(III). La réaction a un rendement de 95 % et le trication peut être isolé avec un large éventail d'anions. L'analyse détaillée du produit obtenu par synthèse à grande échelle a révélé la présence d'un sous-produit mineur, de la forme [Co(en)₂(NH₂CH₂CH₂NH₃Cl)]Cl₃, dans lequel on observe le ligand monodenté NH₂CH₂CH₂NH₃⁺ protoné[5].

Le cation [Co(en)₃]³⁺ est octaédrique avec des liaisons Co–N longues de 194,7 à 198,1 pm. Les angles N–Co–N sont de 85° dans les cycles de chélation et de 90° entre les atomes d'azote des cycles adjacents[6].

Ce complexe est de symétrie D₃. Il peut être résolu en énantiomères notés Δ et Λ, généralement à l'aide de sels de tartrate[7]. La résolution optique est un sujet classique des cours de synthèse chimique[8]. Les cycles MN₂C₂ n'étant pas plans, ils se trouvent dans l'une ou l'autre des conformations identifiées par les symboles λ et δ. La conformation du cycle et la configuration absolue des centres métalliques sont décrites par les termes lel (lorsque le squelette est parallèle à l'axe de symétrie C₃) ou ob (lorsque le squelette est à l'opposé de ce même axe C₃). On peut ainsi identifier les conformations diastéréoisomères suivantes entre les trois ligands : Δ-(lel)₃, Δ-(lel)₂(ob), Δ-(lel)(ob)₂ et Δ-(ob)₃ ; les images miroir Λ de ces espèces existent également[9].

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  Structure tridimentionnelle du diastéréoisomère Δ-(lel)₃, ou Δ-λλλ, du trication [Co(en)₃]³⁺. L'un des axes de symétrie C₂ est indiqué en rouge.

Les complexes de coordination cationiques d'ammoniac et d'alkylamines cristallisent généralement en intégrant des molécules d'eau à leur réseau cristallin. La stœchiométrie peut dépendre des conditions de cristallisation et, dans le cas des complexes chiraux, de la pureté optique du cation. Le [Co(en)₃]Cl₃ racémique est le plus souvent obtenu sous forme de dihydrate ou de trihydrate. Pour le sel optiquement pur, on connaît également les espèces (+)-[Co(en)₃]Cl₃·³⁄₂H₂O, (+)-[Co(en)₃]Cl₃·¹⁄₂NaCl·3H₂O et (+)-[Co(en)₃]Cl₃·H₂O[6].