Salen (ligand)

Le salen, contraction de salicylaldéhyde et éthylènediamine (souvent abrégé en « en ») à partir desquels il est synthétisé, est un ligand chélateur utilisé en complexométrie et en catalyse homogène. Il se présente sous la forme d'une poudre jaune micacée soluble dans les solvants polaires organiques.

Identification
Salen (ligand)


Synonymes	2,2'-éthylènebis(nitrilométhylidène)diphénol N,N'-éthylènebis(salicylimine)
N^o CAS	94-93-9
N^o ECHA	100.002.161
SMILES	C1=CC=C(C(=C1)/C=N/CC/N=C/C2=CC=CC=C2O)O PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/C16H16N2O2/c19-15-7-3-1-5-13(15)11-17-9-10-18-12-14-6-2-4-8-16(14)20/h1-8,11-12,19-20H,9-10H2/b17-11+,18-12+ InChIKey : VEUMANXWQDHAJV-JYFOCSDGSA-N
Apparence	poudre jaune[1]
Propriétés chimiques
Formule	C₁₆H₁₆N₂O₂ [Isomères]
Masse molaire[2]	268,3104 ± 0,0149 g/mol C 71,62 %, H 6,01 %, N 10,44 %, O 11,93 %,
Propriétés physiques
T° fusion	127−128 °C[1]
Précautions
SGH[1]
H315, H319, H335, P261 et P305+P351+P338 H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
Écotoxicologie
DL₅₀	100 mg·kg⁻¹ (souris, i.p.)[1]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Nomenclature

Le diphénol salenH₂ est l'acide conjugué du ligand qui est en réalité le salen^2-. Ce dernier est un ligand tétradenté anionique et agit ainsi de façon similaire aux autres ligands tétradentés, même ceux qui sont macrocycliques comme le porphyrinate, la corrine, le bis(diméthylglyoximate) (en) et certaines bases de Schiff.

Synthèse

Le salen fut synthétisé pour la première fois par P. Pfeiffer en 1933[3]. Le salenH₂ est souvent généré in situ, suivi de l'ajout de sel métallique. Le ligand peut être simplement préparé par condensation entre l'éthylènediamine et le salicylaldéhyde[4] :

Chimie de coordination

Un complexe M(salen) plan carré.

Le salenH₂ forme des complexes avec la plupart des métaux de transition. Dans la plupart des cas, il forme des complexes de configuration pyramidale à base carrée de composition M(salen)L ou une sphère de coordination octaédrale avec une stœchiométrie M(salen)L₂. On peut par exemple citer les complexes VO(salen) et Co(salen)Cl(py). Avec des ions métalliques d⁸, le salen forme des complexes plan carrés bas spin tels que le Ni(salen).

En 1938, Tsumaki a rapporté que le complexe de cobalt(II) Co(salen) peut se lier de façon réversible au dioxygène (O₂), ce qui a mené à d'intensives recherches sur les complexes de cobalt et salen et sur les ligands proches pour leur capacité à stocker et transporter l'oxygène, dans l'optique de trouver des potentiels porteurs d'oxygène synthétiques[5].

Notes et références

Fiche Sigma-Aldrich du composé N,N′-Bis(salicylidene)ethylenediamine, 98%, consultée le 20 mars 2015. + (pdf) fiche SDS.
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) P. Pfeiffer, E. Breith, E. Lübbe, T. Tsumaki, « Tricyclische orthokondensierte Nebenvalenzringe », Justus Liebig's Annalen der Chemie, vol. 503,‎ 1933, p. 84–130 (DOI 10.1002/jlac.19335030106)
(en) Harvey Diehl, Clifford C. Hach, « Bis(N,N'-Disalicylalethylenediamine)-μ-Aquodicobalt(II) », Inorg. Synth., vol. 3,‎ 1950, p. 196–201 (DOI 10.1002/9780470132340.ch53)
(de) Tsumaki, T., « Nebenvalenzringverbindungen. IV. Über einige innerkomplexe Kobaltsalze der Oxyaldimine », Bull. Chem. Soc. Jap., vol. 13, n^o 2,‎ 1938, p. 252–260 (DOI 10.1246/bcsj.13.252)

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Salen ligand » (voir la liste des auteurs).

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[S-1] Fiche Sigma-Aldrich du composé N,N′-Bis(salicylidene)ethylenediamine, 98%, consultée le 20 mars 2015. + (pdf) fiche SDS.

[2] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[3] (en) P. Pfeiffer, E. Breith, E. Lübbe, T. Tsumaki, « Tricyclische orthokondensierte Nebenvalenzringe », Justus Liebig's Annalen der Chemie, vol. 503,‎ 1933, p. 84–130 (DOI 10.1002/jlac.19335030106)

[4] (en) Harvey Diehl, Clifford C. Hach, « Bis(N,N'-Disalicylalethylenediamine)-μ-Aquodicobalt(II) », Inorg. Synth., vol. 3,‎ 1950, p. 196–201 (DOI 10.1002/9780470132340.ch53)

[5] (de) Tsumaki, T., « Nebenvalenzringverbindungen. IV. Über einige innerkomplexe Kobaltsalze der Oxyaldimine », Bull. Chem. Soc. Jap., vol. 13, n^o 2,‎ 1938, p. 252–260 (DOI 10.1246/bcsj.13.252)