Ein metallocene ist eine Zusammensetzung, die normalerweise aus zwei cyclopentadienyl Anionen besteht (Bedienungsfeld, das CH ist) gebunden zu einem Metallzentrum (M) in der Oxydation, setzen II, mit der resultierenden allgemeinen Formel (CH) M fest. Nah verbunden mit dem metallocenes sind die metallocene Ableitungen, z.B titanocene dichloride, vanadocene dichloride. Bestimmter metallocenes und ihre Ableitungen stellen katalytische Eigenschaften aus, obwohl metallocenes industriell selten verwendet werden. Gruppe von Cationic 4 metallocene mit [CpZrCH] verbundene Ableitungen katalysiert olefin polymerization. Metallocenes sind eine Teilmenge einer breiteren Klasse von Organometallic-Zusammensetzungen genannt Zusammensetzungen des belegten Butterbrots.

In der am Recht gezeigten Struktur ist das zwei Pentagon die cyclopentadienyl Anionen mit Kreisen in ihnen anzeigend, dass sie aromatisch stabilisiert werden. Hier werden sie in einer gestaffelten Angleichung gezeigt.

Geschichte

betrachtete, war Ferrocene der erste metallocene, entdeckt 1951 von Pauley und Kealy an der Duquesne Universität. Die zwei haben zufällig die Zusammensetzung entdeckt, aber haben sich durch die Zusammensetzungsstabilität gewundert.. Metallocene hat einen Faktor in mehr Forschung gespielt, die in der organometallic Chemie wird verfolgt. Diese Forschung hat zu Forschung geführt, die im Polyäthylen und den Polypropylen-Märkten wird tut. Die Forschung, die in diesen Feldern wird tut, wird neuen Klassen von Polymern helfen.

Definition

Der allgemeine Name metallocene wird aus ferrocene, (CH) Fe oder CpFe, systematisch genannter bis (η-cyclopentadienyl) Eisen (II) abgeleitet. Gemäß der IUPAC Definition enthält ein metallocene ein Übergang-Metall und zwei cyclopentadienyl ligands koordiniert in einem Verbundaufbau, d. h. die zwei cyclopentadienyl Anionen sind co-planar mit gleichen Band-Längen und Kräften. Mit der Nomenklatur von "hapticity" wird das gleichwertige Abbinden aller 5 Kohlenstoff-Atome eines Cyclopentadienyl-Rings als η angezeigt, "pentahapto ausgesprochen." Es gibt Ausnahmen wie uranocene, der zwei Cyclooctatetraene-Ringe hat, die ein Uran-Atom einschieben.

In Metallocene-Namen das Präfix bevor zeigt das-Ocene-Ende an, was metallisches Element zwischen den Bedienungsfeld-Gruppen ist. Zum Beispiel in ferrocene ist Eisen (II) oder Eisen-da.

Im Gegensatz zur strengeren Definition, die durch IUPAC vorgeschlagen ist, der verlangt, werden ein D-Block-Metall und ein Verbundaufbau, der Begriff metallocene und so die Denotation-ocene, in der chemischen Literatur angewandt, um auch Metallzusammensetzungen, wie CpBa oder Strukturen nichtzuwechseln, wo die aromatischen Ringe nicht co-planar, solcher, wie gefunden, in manganocene oder titanocene dichloride (CpTiCl) sind.

Einige metallocene Komplexe von actinides sind berichtet worden, wo es drei cyclopendadienyl ligands für einen monometallischen Komplex gibt, haben alle drei von ihnen η gebunden.

Synthese, Eigenschaften und Strukturen von metallocenes

Die meisten metallocenes sind durch die Reaktion von Natrium cyclopentadienide mit Metall dihalides bereit:

:MCl + 2 NaCH → M (CH) + 2 NaCl

Viele andere Methoden sind entwickelt worden. Chromocene kann von Chrom hexacarbonyl durch die direkte Reaktion mit cyclopentadiene in Gegenwart von diethylamine bereit sein; in diesem Fall wird der formellen Deprotonierung des cyclopentadiene von der Verminderung der resultierenden Protone zu Wasserstoffbenzin gefolgt, die Oxydation des Metallzentrums erleichternd.

:Cr (CO) + 2 CH  Cr (CH) + 6 CO + H

Metallocenes haben allgemein hohe Thermalstabilität. Ferrocene kann sublimed in Luft an mehr als 100 °C ohne Zergliederung sein; metallocenes werden allgemein durch die Vakuumsublimierung gereinigt. Mit der Anklage neutrale metallocenes sind in allgemeinen organischen Lösungsmitteln auflösbar. Alkyl hat vertreten Ableitung sind sogar in alkane Lösungsmitteln besonders auflösbar.

Struktur

Eine Strukturtendenz für die Reihe MCp schließt die Schwankung der M-C Obligationen ein, die sich als die Wertigkeitselektronzählung verlängern, geht von 18 ab.

In metallocenes des Typs (CR) M rotieren die Cyclopentadienyl-Ringe mit sehr niedrigen Barrieren. Monokristall-Röntgenstrahl-Beugungsstudien offenbaren beide verfinsterter oder gestaffelter rotamers. Für nichteingesetzten metallocenes ist der Energieunterschied zwischen dem gestaffelten und verfinsterten conformations nur einige kJ/mol. Kristalle von ferrocene und Osmocene-Ausstellungsstück haben conformations bei niedrigen Temperaturen verfinstert, wohingegen im zusammenhängenden bis (pentamethylcyclopentadienyl) Komplexe die Ringe gewöhnlich in einer gestaffelten Angleichung kristallisieren, um anscheinend steric Hindernis zwischen den Methyl-Gruppen zu minimieren.

Ableitungen

• Ansa-metallocenes: Ableitungen von metallocenes schließen Strukturen mit einer intramolekularen Brücke zwischen den zwei Cyclopentadienyl-Ringen (ansa-metallocenes) ein
• Verdreifachen Sie decker Komplexe: Zusammensetzungen mit drei Bedienungsfeld-Anionen und zwei Metall cations in der Wechselordnung, z.B [NiCp].
• Metallocenium cations: Das berühmteste Beispiel ist ferrocenium, [Fe (CH)], ist auf Oxydation von ferrocene zurückzuführen gewesen (wenige metallocene Anionen sind bekannt).

Siehe auch

• Jemmis mno herrscht

• Polyedrische Skelettelektrontheorie

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Zusätzliche Verweisungen

1. Robert H. Crabtree Die Organometallic Chemie der Übergang-Metalle 4. Hrsg.-Wiley-Zwischenwissenschaft: 2005.