compuestos de torio

Se conocen muchos compuestos de torio : esto se debe a que el torio y el uranio son los actínidos más estables y accesibles, y son los únicos actínidos que se pueden estudiar de forma segura y legal en grandes cantidades en un laboratorio normal. Por lo tanto, tienen la química mejor conocida de los actínidos, junto con la del plutonio, ya que el auto calentamiento y la radiación que emiten no son suficientes para causar radiólisis de los enlaces químicos como ocurre con los otros actínidos. ^{[ 1 ]} Mientras que los actínidos posteriores, desde el americio en adelante, son predominantemente trivalentes y se comportan de manera más similar a los lantánidos correspondientes, como cabría esperar de las tendencias periódicas, los primeros actínidos hasta el plutonio (incluidos así el torio y el uranio) tienen electrones 5f y 6d relativísticamente desestabilizados y, por lo tanto, deslocalizados, que participan en la química de manera similar a los primeros metales de transición de los grupos 3 a 8 : por lo tanto, todos sus electrones de valencia pueden participar en reacciones químicas, aunque esto no es común para el neptunio y el plutonio. ^{[ 2 ]}

Un átomo de torio tiene 90 electrones, de los cuales cuatro son electrones de valencia . Teóricamente, hay cuatro orbitales atómicos disponibles para que los electrones de valencia los ocupen: 5f, 6d, 7s y 7p. Sin embargo, el orbital 7p está muy desestabilizado y, por lo tanto, no está ocupado en el estado fundamental de ningún ion de torio. ^{[ 3 ]} A pesar de la posición del torio en el bloque f de la tabla periódica, tiene una configuración electrónica anómala [Rn]6d ² 7s ² en el estado fundamental, ya que las subcapas 5f y 6d en los primeros actínidos están muy cerca en energía, incluso más que las subcapas 4f y 5d de los lantánidos. Sin embargo, en el torio metálico, la configuración [Rn]5f ¹ 6d ¹ 7s ^{2 es un} estado excitado de baja energía y, por lo tanto, los orbitales 5f contribuyen, existiendo en una banda de energía bastante amplia . ^{[ 3 ]} De hecho, las subcapas 5f de los actínidos tienen una extensión espacial mayor que los orbitales 4f de los lantánidos y, por lo tanto, los compuestos de actínidos tienen un carácter covalente mayor que los compuestos de lantánidos correspondientes, lo que lleva a una química de coordinación más extensa para los actínidos que para los lantánidos. ^{[ 4 ]}

Las configuraciones electrónicas del estado fundamental de los iones de torio son las siguientes: Th ⁺ , [Rn]6d ² 7s ¹ ; Th ²⁺ , [Rn]5f ¹ 6d ¹ ; ^{[ a ]} ​​Th ³⁺ , [Rn]5f ¹ ; Th ⁴⁺ , ​​[Rn]. Esto muestra la creciente estabilización del orbital 5f a medida que aumenta la carga del ion; sin embargo, esta estabilización es insuficiente para estabilizar químicamente a Th ³⁺ con su único electrón de valencia 5f, y por lo tanto la forma estable y más común de torio en los productos químicos es Th ⁴⁺ con los cuatro electrones de valencia perdidos, dejando un núcleo inerte de electrones internos con la configuración electrónica del gas noble radón . ^{[ 3 ] [ 5 ]} El primer potencial de ionización del torio se midió en (6,08  ±  0,12) eV en 1974; ^{[ 6 ]} mediciones más recientes han refinado esto a 6,3067 eV. ^{[ 7 ]}  

El torio es un metal altamente reactivo y electropositivo. A temperatura y presión estándar , es atacado lentamente por el agua, pero no se disuelve fácilmente en la mayoría de los ácidos comunes, con la excepción del ácido clorhídrico . ^{[ 8 ] [ 9 ]} Se disuelve en ácido nítrico concentrado que contiene una pequeña cantidad de iones fluoruro o fluorosilicato catalíticos ; ^{[ 8 ] [ 10 ]} si estos no están presentes, puede ocurrir pasivación , de manera similar al uranio y plutonio. ^{[ 8 ] [ 11 ]} A altas temperaturas, es atacado fácilmente por oxígeno , hidrógeno , nitrógeno , halógenos y azufre . También puede formar compuestos binarios con carbono y fósforo . ^{[ 8 ]} Cuando el torio se disuelve en ácido clorhídrico, queda un residuo negro insoluble, probablemente ThO( OH , Cl )H , ^{[ 8 ]} de manera similar al protactinio y uranio. ^{[ 11 ]}

El torio metálico finamente dividido presenta un riesgo de incendio debido a su piroforicidad y, por lo tanto, debe manipularse con cuidado. ^{[ 8 ]} Al calentarse en el aire, las virutas de torio se encienden y arden brillantemente con una luz blanca para producir dióxido. En masa, la reacción del torio puro con el aire es lenta, aunque puede producirse corrosión después de varios meses; sin embargo, la mayoría de las muestras de torio están contaminadas con diversos grados de dióxido, lo que acelera enormemente la corrosión. ^{[ 8 ]} Dichas muestras se empañan lentamente en el aire, volviéndose grises y finalmente negras en la superficie. ^{[ 8 ]} La impermeabilidad de la capa de óxido del torio contrasta con la de los actínidos posteriores y se ajusta a la tendencia de aumento de la electropositividad y la reactividad a medida que se recorre la serie de los actínidos. ^{[ 11 ]}

El estado de oxidación más importante del torio es +4, representado en compuestos como el dióxido de torio (ThO₂ ₎ y el tetrafluoruro de torio (ThF₄ ₎ , aunque se conocen algunos compuestos con torio en estados de oxidación formales más bajos. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} Debido a la falta de electrones del torio(IV) en los orbitales 6d y 5f, los compuestos de torio tetravalente son incoloros. ^{[ 15 ] Los} compuestos Th³⁺ son poco comunes debido al gran potencial de reducción negativo del par Th⁴⁺/Th³⁺. ^[ 2 ^{] En 1997 ,} se publicaron informes de Th³⁺(aq) ámbar ^generado a partir de tetracloruro de torio y amoníaco: el ion era supuestamente estable durante aproximadamente una hora antes de ser oxidado por el agua. Sin embargo, al año siguiente se demostró que la reacción era termodinámicamente imposible y la explicación más probable para las señales eran los complejos azido-cloro de torio(IV). ^{[ 16 ]} De hecho, los potenciales redox del torio, el protactinio y el uranio son mucho más similares a los de los metales de transición del bloque d que a los de los lantánidos, lo que refleja su ubicación histórica antes de la década de 1940 como los miembros más pesados ​​de los grupos 4, 5 y 6 en la tabla periódica, respectivamente. ^{[ 4 ]}

En solución acuosa, el torio se presenta exclusivamente como el ion acuoso tetrapositivo [Th(H₂ O)₉ ] ⁴⁺, que tiene geometría molecular prismática trigonal tricapsulada : ^{[ 16 ] [ 17 ]} a pH < 3, las soluciones de sales de torio están dominadas por este catión. ^{[ 16 ]} La distancia del enlace Th–O es (245 ± 1) pm , el número de coordinación de Th ⁴⁺ es (10,8 ± 0,5), la carga efectiva es 3,82 y la segunda esfera de coordinación contiene 13,4 moléculas de agua. ^{[ 16 ]} El ion Th ⁴⁺ es relativamente grande y es el mayor de los iones actínidos tetrapositivos, y dependiendo del número de coordinación puede tener un radio entre 0,95 y 1,14 Å. ^{[ 16 ]} El ion hidratado de torio(IV) es bastante ácido debido a su alta carga, ligeramente más fuerte que el ácido sulfuroso : por lo tanto, tiende a sufrir hidrólisis y polimerización, predominantemente a [Th ₂ (OH) ₂ ] ⁶⁺ en soluciones con pH 3 o inferior, pero en soluciones más alcalinas la polimerización continúa hasta que se forma el hidróxido gelatinoso y precipita (aunque el equilibrio puede tardar semanas en alcanzarse, porque la polimerización suele ralentizarse significativamente justo antes de la precipitación): este comportamiento es similar al del plutonio(IV). ^{[ 18 ]}          

Los números de coordinación grandes son la regla: el nitrato de torio pentahidratado fue el primer ejemplo conocido de número de coordinación 11, el oxalato tetrahidratado tiene número de coordinación 10, y el Th(NO₃ ) ⁻ ₆ anión en las sales de calcio y magnesio es 12-coordinado. ^{[ 2 ]} Debido al gran tamaño del catión Th⁴⁺, las sales de torio tienen una tendencia más débil a hidrolizarse que la de muchos iones con carga múltiple comoFe³⁺, pero la hidrólisis ocurre más fácilmente apHsuperior a 4, formando varios polímeros de naturaleza desconocida, culminando en la formación del hidróxido gelatinoso: ^{[ 16 ]} este comportamiento es similar al del protactinio, que también se hidroliza fácilmente en agua para formar precipitados coloidales. ^{[ 1 ]} La capacidad distintiva de las sales de torio es su alta solubilidad, no solo en agua, sino también en disolventes orgánicos polares. ^{[ 15 ]} Como ácido de Lewis duro, Th⁴⁺favorece los ligandos duros con átomos de oxígeno como donadores: los complejos con átomos de azufre como donadores son menos estables. ^{[ 2 ]}

A continuación se muestran los potenciales de reducción estándar en solución acuosa ácida para algunos iones de torio comunes: ^{[ 19 ]}

En el aire, el torio arde para formar el óxido binario dióxido de torio , ThO₂ _, también llamado toria o torina. ^{[ 20 ]} La toria, un material refractario, tiene el punto de fusión más alto (3390  °C) de todos los óxidos conocidos. ^{[ 21 ]} Es algo higroscópica y reacciona fácilmente con el agua y muchos gases, ^{[ 13 ]} pero se disuelve fácilmente en ácido nítrico concentrado en presencia de fluoruro, como lo hacen el dióxido de neptunio y el dióxido de plutonio . ^{[ 22 ]} Cuando se calienta, emite una intensa luz azul, que se vuelve blanca cuando se mezcla con su homólogo más ligero , el dióxido de cerio (CeO₂ _, ceria): esta es la base de su aplicación anteriormente común en mantos de gas. ^{[ 13 ]}

_{Se ha descubierto que el} peróxido de torio , inicialmente considerado Th₂O₇ _y formado por la reacción de sales de torio con peróxido de hidrógeno , contiene tanto aniones peróxido como aniones de la sal de torio reaccionante. ^{[ 13 ]} Se ha preparado el hidróxido-hidroperóxido mixto Th(OH) _₃OOH , que se descompone a 120 °C para producir dióxido de torio y agua . ^{[ 13 ]} 

El monóxido de torio se ha producido mediante ablación láser de torio en presencia de oxígeno. ^{[ 23 ]} Se calcula que esta molécula altamente polar tiene uno de los campos eléctricos internos más grandes conocidos. ^{[ 24 ]}

El hidróxido de torio , Th(OH) _₄ , se puede preparar añadiendo un hidróxido de amonio o un metal alcalino a una solución de sal de torio , donde aparece como un precipitado gelatinoso que se disuelve en ácidos diluidos, entre otras sustancias. ^{[ 13 ]} También se puede preparar por electrólisis de nitratos de torio . ^{[ 13 ]} Es estable de 260 a 450  °C; a 470  °C y por encima se descompone continuamente para convertirse en toria. ^{[ 13 ]} Absorbe fácilmente el dióxido de carbono atmosférico para formar el carbonato hidratado ThOCO₃ · x H₂O y, en condiciones de alta presión en una atmósfera de dióxido de carbono, Th(CO₃ _{) ₂3} )₂ ·½H₂ OoTh(OH)₂ CO₃ ·2H₂ O. ^{[ 13 ] [ 25 ]} Se conocen varios óxidos mixtos, como el BaThO₃, que tiene lade perovskita. ^{[ 22 ]}

Se conocen los cuatro tetrahaluros de torio, así como algunos bromuros y yoduros de baja valencia: ^{[ 14 ]} los tetrahaluros son todos compuestos higroscópicos que se disuelven fácilmente en disolventes polares como el agua. ^{[ 26 ]} Además, también se conocen muchos iones polihaluro relacionados. ^{[ 14 ]} El tetrafluoruro de torio (ThF ₄ , blanco, p.f.  1068  °C) se produce más fácilmente haciendo reaccionar varias sales de torio, toria o hidróxido de torio con fluoruro de hidrógeno : los métodos que implican pasos en la fase acuosa son más difíciles porque dan como resultado fluoruros de hidróxido y óxido que tienen que reducirse con fluoruro de hidrógeno o gas flúor . ^{[ 14 ]} Tiene una estructura cristalina monoclínica y es isotípico con el tetrafluoruro de circonio y el tetrafluoruro de hafnio , donde los iones Th ⁴⁺ están coordinados con iones F ⁻ en antiprismas cuadrados algo distorsionados . ^{[ 14 ]} Es un polvo blanco e higroscópico: a temperaturas superiores a 500  °C, reacciona con la humedad atmosférica para producir el oxifluoruro ThOF ₂ . ^{[ 27 ]}

El tetracloruro de torio (ThCl₄ _, blanco, p.f.  770  °C) se produce calentando toria en un compuesto organoclorado como el tetracloruro de carbono . ^{[ 26 ]} El método habitual de purificación es la cristalización a partir de una solución acuosa y luego calentar el producto por encima de 100  °C para deshidratarlo. ^{[ 14 ]} Se puede lograr una purificación adicional mediante sublimación . Sus puntos de fusión y ebullición son, respectivamente, 770  °C y 921  °C. ^{[ 14 ]} Experimenta una transición de fase a 405  °C, con una fase α de baja temperatura y una fase β de alta temperatura. Sin embargo, la fase β generalmente persiste por debajo de la temperatura de transición. Ambas fases cristalizan en el sistema cristalino tetragonal y las diferencias estructurales son pequeñas. ^{[ 14 ]} Por debajo de −203  °C, existe una forma de baja temperatura con una estructura compleja. ^{[ 14 ]}

El tetrabromuro de torio (ThBr₄ _, blanco, p.f.  679  °C) puede producirse haciendo reaccionar hidróxido de torio(IV) con ácido bromhídrico (lo que tiene la desventaja de que a menudo produce productos contaminados con oxibromuros) o haciendo reaccionar directamente bromo o bromuro de hidrógeno con torio metálico o compuestos. ^{[ 14 ]} El producto puede purificarse por sublimación a 600  °C al vacío. ^{[ 14 ]} Los puntos de fusión y ebullición son 679  °C y 857  °C. ^{[ 14 ]} Al igual que el tetracloruro, existen una forma α y una forma β, ambas isotípicas a las formas de tetracloruro, aunque la transición de fase ocurre a 426  °C. También existe una forma de baja temperatura. ^{[ 14 ]} Se conocen informes incompletos de los bromuros inferiores ThBr ₃ , ThBr ₂ , y ThBr (el último solo se conoce como una especie molecular en fase gaseosa): se sabe que ThBr ₃ y ThBr ₂ son muy reactivos y desproporcionados a altas temperaturas . ^{[ 14 ]}

El tetrayoduro de torio (ThI₄ _, amarillo, p.f.  556  °C) se prepara mediante la reacción directa de los elementos en una ampolla de sílice sellada . No debe haber agua ni oxígeno, ya que de lo contrario el ThOI₂ _y el ThO₂ _podrían contaminar el producto. ^{[ 14 ]} Tiene una estructura cristalina diferente a la de los otros tetrahaluros, siendo monoclínica. ^{[ 14 ]} Los yoduros inferiores ThI₃ ₍ negro) y ThI₂ ₍ dorado) se pueden preparar reduciendo el tetrayoduro con torio metálico. (También se predice que ThI se forma como un intermedio en la disociación de ThI ₄ a torio metálico.) ^{[ 14 ]} Estos no contienen Th(III) y Th(II), sino que contienen Th ⁴⁺ y podrían formularse más claramente como Th ⁴⁺ (I ⁻ ) ₃ (e ⁻ ) y Th ⁴⁺ (I ⁻ ) ₂ (e ⁻ ) ₂ respectivamente. ^{[ 14 ]} Dependiendo del tiempo permitido para la reacción entre ThI ₄ y torio, se pueden producir dos modificaciones de ThI ₃ : tiempos más cortos dan varillas delgadas y brillantes de α-ThI ₃ , mientras que tiempos más largos dan pequeños cristales de β-ThI ₃ con brillo de color verde a latón. ^{[ 14 ]} Ambas formas se oxidan rápidamente por el aire y reducen el agua, formando rápidamente grandes cantidades de gas hidrógeno. ^{[ 28 ]} El ThI ₂ también tiene dos modificaciones, que se pueden producir variando la temperatura de reacción: a 600 °C, se forma α-ThI ₂ , mientras que una temperatura de reacción de 700–850 °C produce β-ThI ₂ , que tiene un brillo dorado. ^{[ 14 ]}  

Muchos haluros polinarios con los metales alcalinos bario , talio y amonio son conocidos para fluoruros, cloruros y bromuros de torio. ^{[ 14 ]} Por ejemplo, cuando se trata con fluoruro de potasio y ácido fluorhídrico , Th ⁴⁺ forma el anión complejo ThF ²⁻ ₆ , que precipita como una sal insoluble, K ₂ ThF ₆ . ^{[ 10 ]}

Se sabe que los calcógenos más pesados ​​azufre, selenio y telurio forman calcogenuros de torio, muchos de los cuales tienen una estructura más compleja que los óxidos. Además de varios compuestos binarios, también se conocen los oxicalcogenuros ThOS (amarillo), ThOSe y ThOTe. ^{[ 29 ]} Los cinco sulfuros de torio binarios – ThS (metálico brillante), Th ₂ S ₃ (metálico marrón), Th ₇ S ₁₂ (negro), ThS ₂ (marrón púrpura) y Th ₂ S ₅ (marrón naranja) – pueden producirse por reacción de sulfuro de hidrógeno con torio, sus haluros o toria (este último si hay carbono presente): todos se hidrolizan en soluciones ácidas. ^{[ 29 ]} Los seis seleniuros son análogos a los sulfuros, con la adición de ThSe ₃ . ^{[ 29 ]} Los cinco telururos también son similares a los sulfuros y seleniuros (aunque el Th ₂ Te ₅ es desconocido), pero tienen estructuras cristalinas ligeramente diferentes: por ejemplo, el ThS tiene la estructura del cloruro de sodio , pero el ThTe tiene la estructura del cloruro de cesio , ya que los iones Th ⁴⁺ y Te ²⁻ son de tamaño similar, mientras que los iones S ²⁻ son mucho más pequeños. ^{[ 29 ]}

Los cinco pnictógenos químicamente caracterizados (nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto) también forman compuestos con torio. ^{[ 30 ]} Se conocen tres nitruros de torio: ThN, Th ₃ N ₄ y Th ₂ N ₃ ._{El Th₃N₄} de color latón se produce más fácilmente calentando torio metálico en una atmósfera de nitrógeno. El Th₃N₄ _y el _Th₂N₃ se _{descomponen en} ThN de color amarillo dorado, y de hecho, a menudo se puede ver ThN cubriendo la superficie de las muestras de Th₃N₄ _porque el Th₃N₄ _{es higroscópico} y _el vapor de agua en el aire puede descomponerlo: las películas delgadas de _ThN son de carácter metálico y, como todos los demás mononitruros de actínidos, tienen la estructura del cloruro de sodio. El ThN también es un superconductor de baja temperatura. Los tres nitruros pueden reaccionar con haluros de torio para formar nitruros de haluro ThNX (X = F, Cl, Br, I). [ ^{30 ] Los} pnictógenos más pesados ​​también forman monopnicturos análogos, excepto el ThBi, que aún no ha sido caracterizado estructuralmente. Los otros pnicturos de torio bien caracterizados son Th ₃ P ₄ , Th ₂ P ₁₁ , ThP ₇ , Th ₃ As ₄ , ThAs ₂ , Th ₃ Sb ₄ , ThSb ₂ , y ThBi ₂ . ^{[ 30 ]}

El torio reacciona con el hidrógeno para formar los hidruros de torio ThH₂ _y Th₄H₁₅ _, este último superconductor por debajo de la temperatura de transición de 7,5–8 _K  ; a temperatura y presión estándar, conduce la electricidad como un metal. ^{[ 12 ]} El torio es el único elemento metálico que forma fácilmente un hidruro superior a MH₃ _. [ ^{31 ] El} torio metálico finamente dividido reacciona muy fácilmente con el hidrógeno en condiciones estándar, pero los trozos grandes pueden necesitar ser calentados a 300–400  °C para que tenga lugar una reacción. ^{[ 12 ]} Alrededor de 850 °  C, la reacción que forma primero ThH₂ _y luego Th₄H₁₅ _{ocurre sin} romper la estructura del torio metálico. ^{[ 12 ]} Los hidruros de torio reaccionan fácilmente con oxígeno o vapor para formar toria, y a 250–350  °C reaccionan rápidamente con haluros de hidrógeno , sulfuros, fosfuros y nitruros para formar los compuestos binarios de torio correspondientes. ^{[ 12 ]}

Se conocen tres boruros de torio binarios : ThB ₆ , ThB ₄ , y ThB ₁₂ . El último es isotípico con UB ₁₂ . Aunque existen informes de ThB ₆₆ y ThB ₇₆ , pueden ser simplemente alótropos de boro estabilizados por torio. ThB ₆ y ThB ₁₂ pueden producirse calentando torio con boro. ^{[ 32 ]} Los tres carburos de torio binarios conocidos son ThC ₂ , Th ₂ C ₃ , y ThC: todos se producen por reacción de torio o toria con carbono. ThC y ThC ₂ son sólidos refractarios y tienen puntos de fusión superiores a 2600  °C. ^{[ 32 ]} Los boruros, carburos, siliciuros y nitratos de torio son materiales refractarios , al igual que los de uranio y plutonio, y por lo tanto han recibido atención como posibles combustibles nucleares . ^{[ 33 ]}

Se conocen muchos otros compuestos inorgánicos de torio con aniones poliatómicos, como los percloratos , sulfatos , sulfitos , nitratos, carbonatos, fosfatos, vanadatos , molibdatos , cromatos y otros oxometalatos, ^{[ b ]} muchos de los cuales se conocen en formas hidratadas. ^{[ 25 ]} Estos son importantes en la purificación del torio y la eliminación de residuos nucleares, pero la mayoría aún no se han caracterizado completamente, especialmente en cuanto a sus propiedades estructurales. ^{[ 25 ]} Por ejemplo, el perclorato de torio es muy soluble en agua y cristaliza a partir de soluciones ácidas como el tetrahidrato Th(ClO₄ )₄ · 4H₂ O, mientras que el nitrato de torio forma tetrahidratos y pentahidratos, es soluble en agua y alcoholes, y es un intermediario importante en la purificación del torio y sus compuestos. ^{[ 25 ]}

Los haluros de torio a menudo pueden coordinarse con disolventes ácidos de Lewis como el tetrahidrofurano y la piridina de la siguiente manera:

ThX ₄ + THF → ThX ₄ (THF) ₃

Debido a su gran tendencia a la hidrólisis, el torio no forma carbonatos simples, sino complejos de carbonato como [Th(CO₃ )₅ ] ⁶⁻, de forma similar al uranio(IV) y al plutonio(IV). ^{[ 18 ]} El torio forma un tetranitrato estable, Th(NO₃ )₄ ·5H₂ O, una propiedad compartida únicamente por el plutonio(IV) entre los actínidos: es la sal de torio más común y fue el primer ejemplo conocido de un compuesto de 11 coordenadas. Otro ejemplo de la alta coordinación característica del torio es[Th(C₅ H₅ NO)₆ (NO₃ )₂ ] ²⁺, un complejo de 10 coordenadas con geometría molecular antiprismática bicapsulada distorsionada. ^{[ 18 ]} El aniónico [Th(NO₃ )₆ ] ²⁻es isotípico a sus análogos de cerio, uranio, neptunio y plutonio y tiene una estructura icosaédrica distorsionada. ^{[ 18 ]} Particularmente importante es el borohidruro, Th(BH₄ )₄ , preparado por primera vez en elProyecto Manhattanjunto con su análogo de uranio(IV). Se produce de la siguiente manera: ^{[ 18 ]}

ThF ₄ + 2 Al(BH ₄ ) ₃ → Th(BH₄ )₄ + 2 AlF₂BH₄

Posteriormente, el borohidruro de torio se puede aislar fácilmente, ya que se sublima de la mezcla de reacción. Al igual que sus análogos de protactinio(IV) y uranio(IV), es un compuesto térmica y químicamente estable donde el torio tiene un número de coordinación de 14 con una geometría molecular antiprismática hexagonal bicapagada. ^{[ 18 ]}

La mayor parte del trabajo sobre compuestos organotóricos se ha centrado en los ciclopentadienilos y ciclooctatetraenilos . Al igual que muchos de los actínidos tempranos y medios (desde el torio hasta el americio , y también se espera para el curio ), el torio forma el complejo ciclooctatetraenilo amarillo Th(C₈ H₈ )₂ , toroceno. Es isotípico con el compuesto de uranio análogo más conocido,el uranoceno. ^{[ 34 ]} Aunque estos ciclooctatetraenilos de la serie f no son isotípicos con los ciclopentadienilos de la serie d, incluido elferroceno, tienen estructuras muy similares y fueron nombrados para enfatizar esta semejanza. ^{[ 35 ]} Se puede preparar haciendo reaccionarK₂C₈H₈con tetracloruro de torio entetrahidrofurano ⁽ THF) a la temperatura delhielo seco, o haciendo reaccionar tetrafluoruro de torio con MgC₈H_8. ^[ 34 ^] Es un compuesto inestable en el aire y se descompone completamente en agua o a 190 °C. ^{[ 34 ]} También se conocen compuestos de tipo sándwich, como el 2(η⁸-C₈H₈)ThCl₂(THF)₂, que tiene una estructura de taburete de piano y se obtiene mediante la reacción de toroceno con tetracloruro de torio en tetrahidrofurano. ^{[ 2 ]}

Los ciclopentadienilos más simples son Th ^III (C₅ H₅ )₃ yTh^IV(C₅ H₅ )₄ : se conocen muchos derivados. El primero (que tiene dos formas, una púrpura y una verde) es un raro ejemplo de torio en el estado de oxidación formal +3. ^{[ 35 ] [ 34 ]} En el derivado [Th^III{η⁵-C₅H₃(SiMe₃)₂}₃], un compuesto paramagnético azul, la geometría molecular es trigonal plana alrededor del átomo de torio, que tiene una configuración [Rn]6d¹en lugar de la esperada [Rn]5f¹. [Th^III{η⁵-C₅H₃(SiMe₃)₂}₃] se puede reducir al anión [Th^II{η⁵-C₅H₃(SiMe₃)₂}₃]⁻, en el que el torio exhibe un estado de oxidación +2 muy raro. ^{[ 36 ]} El segundo se prepara calentando tetracloruro de torio conK(C₅ H₅ )bajo reflujo en benceno: los cuatro anillos de ciclopentadienilo se disponen tetraédricamente alrededor del átomo central de torio. El derivado de haluroTh(C₅ H₅ )₃ Clse puede hacer de manera similar reduciendo la cantidad deK(C₅ H₅ )utilizado (también se pueden utilizar otros ciclopentadienilos de metales monovalentes), y el átomo de cloro puede ser reemplazado además por otros halógenos o por grupos alcoxi, alquilo, arilo o BH4_{.información}queproporcionan sobre la naturaleza del enlace σ Th–C. ^{[ 35 ]} De especial interés es el dímero [Th(η5^-C5H5)₂-μ-(η5,η1^-C5H5)]_2dede^similara la estructura del nioboceno ^{. [} ₃₅ ^]

Tetrabenciltorio, Th(CH₂ C₆ H₅ ), es conocido, pero su estructura aún no se ha determinado. El torio forma el anión prismático trigonal monocapado [Th(CH₃)₇]³⁻, heptametiltorato, que forma la sal[Li(tmeda)]₃[ThMe₇](tmeda = Me₂NCH₂CH₂NMe₂). Aunque un grupo metilo está unido solo al átomo de torio (distancia Th–C 257,1pm) y los otros seis conectan los átomos de litio y torio (distancias Th–C 265,5–276,5pm), se comportan de manera equivalente en solución. Tetrametiltorio,Th(CH  ₃ )₄ , no se conoce, pero susaductosse estabilizan mediantede fosfina. ^{[ 2 ]} También se conocen algunos complejos de coordinación concarboxilatosyacetilacetonatos, aunque estos no son compuestos organotorios. ^{[ 25 ]}

• compuestos de cerio
• compuestos de actinio
• compuestos de protactinio
• compuestos de uranio

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• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª  ed.). Butterworth-Heinemann. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
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