Ferrocen

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Ferrocen
structură tridimensională
pulbere de ferocen
Numele IUPAC
Fe (II) -bis (η 5 -C 5 H 5 ) 2
Denumiri alternative
ferocen
diciclopentadienil fier
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută C 10 H 10 Fe
Masa moleculară ( u ) 186.04
Aspect solid cristalin galben-portocaliu
numar CAS 102-54-5
Numărul EINECS 203-039-3
PubChem 7611
ZÂMBETE
[CH-]1C=CC=C1.[CH-]1C=CC=C1.[Fe+2]
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 1,49
Solubilitate în apă insolubil, solubil în solvenți organici nepolari
Temperatură de topire 172–175 ° C (445–448 K )
Temperatura de fierbere 249 ° C (522 K)
Presiunea vaporilor ( Pa ) la 373,15 K. 3,4 hPa
Informații de siguranță
Temperatură de autoaprindere > 150 ° C (> 423,15 K)
Simboluri de pericol chimic
ușor inflamabil iritant periculos pentru mediu
Pericol
Fraze H 228 - 302 - 411
Sfaturi P 210 - 260 - 273 [1]

Ferocenul este un compus chimic cu formula Fe (C 5 H 5 ) 2 . Reprezintă prototipul metalocenelor , o clasă de compuși organometalici constând din două inele ciclopentadienil legate pe laturile opuse ale unui atom central de metal. Acești compuși sunt, de asemenea, cunoscuți ca compuși sandwich , tocmai datorită legăturii caracteristice care implică prezența unui metal interpus între doi liganzi. Cu numărul CAS 102-54-5, se prezintă ca o culoare galben-portocalie solidă , stabilă în aer și care se sublimează în vid.

Rezumat și structură

Inițial, la fel ca mulți compuși chimici, ferocenul a fost obținut neintenționat . În 1951, la Universitatea Duquesne , Pauson și Kealy au efectuat reacția chimică dintre bromura de ciclopentadienil magneziu și clorura de fier cu scopul de a efectua cuplarea oxidativă a dienei. În schimb, au obținut o pulbere ușor portocalie, cu o stabilitate chimico-fizică remarcabilă. [2] Ferocenul este cel mai frecvent sintetizat prin reacția dintre ciclopentadienilul de sodiu și clorura de fier în solvent tetrahidrofuran . [3]

Structura ferocenului a fost confirmată prin RMN și difracție cu raze X. [4] [5] Structura sa caracteristică „sandwich” a condus la dezvoltarea unui interes puternic pentru compușii formați din elementele blocului d cu hidrocarburi și a inițiat dezvoltarea unui domeniu modern al chimiei organometalice . Multe alte metale pot fi utilizate în locul fierului și multe alte hidrocarburi pot îndeplini funcția de ciclopentadienil.

În ferocen, cei șase electroni ioni ai anionului ciclopentadienil aromatic sunt utilizați în legătura cu ionul central Fe 2+ care presupune configurația electronică a unui gaz nobil : Fe 2+ are o configurație externă 3d 6 care cu 6 × 2 = 12 electroni dintre cei doi ciclopentadienili devine configurația criptonului , respectând regula celor 18 electroni . Datorită acestui fapt, compusul este deosebit de stabil. Toți cei cinci atomi de carbon se contractă simultan cu metalul, ceea ce constituie hapticitate η 5 .

Proprietăți chimice

Ferocenul suferă multe reacții caracteristice compușilor aromatici, dintre care cele mai importante sunt reacțiile Friedel-Crafts . [3] De exemplu, ferocenul este acetilat după tratamentul cu anhidridă acetică (sau clorură de acetil ) în prezența acidului fosforic ca catalizator :

Fe (C 5 H 5 ) 2 + (CH 3 CO) 2 O → Fe (C 5 H 5 ) (C 5 H 4 C (O) CH 3 ) + CH 3 CO 2 H
Fe (C 5 H 5 ) (C 5 H 4 C (O) CH 3 ) + (CH 3 CO) 2 O → Fe (C 5 H 4 C (O) CH 3 ) 2 + CH 3 CO 2 H

Ferocenul este deprotonat prin tratament cu baze foarte puternice, cum ar fi n-butil-litiu , [3] pentru a da 1,1'-dilitioferrocen care este un nucleofil versatil:

Fe (C 5 H 5 ) 2 + 2 C 4 H 9 Li → Fe (C 5 H 4 Li) 2 + 2 C 4 H 10
Fe (C 5 H 4 Li) 2 + 2 (C 6 H 5 ) 2 PCl → Fe (C 5 H 4 P (C 6 H 5 ) 2 ) 2 + 2 LiCl

Spre deosebire de compușii organici aromatici clasici, are o proprietate foarte particulară: capacitatea de a suferi oxidare prin obținerea unui electron, cu potențial de reducere standard (măsurat cu un electrod saturat de calomel ) de 0,4 V. Oxidarea se realizează de obicei cu ajutorul FeCl 3, ferricinium ionul [Fe (C 5 H 5) 2] este obținut + de culoare albastră. Sărurile de ferocen sunt utilizate pe scară largă ca agenți de oxidare, profitând de faptul că produsul de reducere a ferocenului este stabil și ușor de separat de alte produse.

Aplicații ale ferocenului și derivaților săi

Ferrocenul, în sine, are puține aplicații. Disponibilitatea de nenumărați derivați, mono sau bi-substituiți, extinde domeniul posibilelor aplicații.

Notă

  1. ^ foaie tehnică a ferocenului pe IFA-GESTIS , pe gestis-en.itrust.de . Adus pe 29 iunie 2021 (Arhivat din original la 16 octombrie 2019) .
  2. ^ (EN) TJ Kealy, PL Pauson, A New Type of Organo-Iron Compound , in Nature , vol. 168, 1951, p. 1039, DOI : 10.1038 / 1681039b0 .
  3. ^ a b c DF Shriver, PW Atkins; CH Langford, Chimie anorganică , Zanichelli , 1993, ISBN 88-08-12624-2 .
  4. ^ J. Dunitz, L. Orgel, A. Rich, Structura cristalină a ferocenului , în Acta Crystallographica , vol. 9, 1956, pp. 373–375, DOI : 10.1107 / S0365110X56001091 .
  5. ^ (EN) Pierre Laszlo, Roald Hoffmann ,, <123 :: AID-ANIE123> 3.0.CO; 2-Z Ferrocene: Ironclad History or Rashomon Tale? , în Angewandte Chemie International Edition , vol. 39, 2000, pp. 123–124, DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-3773 (20000103) 39: 1 <123 :: AID-ANIE123> 3.0.CO; 2-Z .
  6. ^ (RO) Aplicarea aditivilor pentru combustibili (PDF) pe osd.org.tr. Adus la 12 august 2010 (arhivat din original la 5 mai 2006) .
  7. ^ a b S. Top, A. Vessières, G. Leclercq, J. Quivy, J. Tang, J. Vaissermann, M. Huché și G. Jaouen, Sinteză, proprietăți biochimice și studii de modelare moleculară a modulatorilor organometalici specifici ai receptorilor de estrogen ( SERMs), Ferrocifens and Hydroxyferrocifens: Evidence for an Antiproliferative Effect of Hydroxyferrocifens at both Hormone-dependent and Hormone-Independent Breast Cancer Cell Lines , in Chemistry, a European Journal , vol. 9, nr. 21, 2003, pp. 5223–36, DOI : 10.1002 / chim.200305024 , PMID 14613131 .
  8. ^ Ron Dagani, The Bio Side of Organometallics , în Chemical & Engineering News , vol. 80, n. 37, 16 septembrie 2002, pp. 23-29.
  9. ^ S. Top, B. Dauer, J. Vaissermann și G. Jaouen, Easy route to ferrocifen, 1- [4- (2-dimetilaminoetoxi)] - 1- (fenil-2-ferocenil-but-1-enă), primul analog organometalic al tamoxifenului, prin reacția McMurry , în Journal of Organometallic Chemistry , vol. 541, 1997, pp. 355–361, DOI : 10.1016 / S0022-328X (97) 00086-7 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85047875 · GND (DE) 4154116-9 · NDL (EN, JA) 00.563.129
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei