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Ferrozen | ||||
| Strukturformel und Molekülmodell | ||||
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Strukturformel aus Ferrocen | ||||
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Ferrocenkristalle | ||||
| Allgemeines | ||||
| Molekularformel | C10huh10Fe | |||
| IUPAC-Name | bis(η5-Cyclopentadienyl)Eisen(II) | |||
| Andere Namen | Di(cyclopentadienyl)eisen | |||
| Molmasse | 186,04 G/Maulwurf | |||
| CAS-Nummer | 102-54-5 | |||
| EG-Nummer | 203-039-3 | |||
| PubChem | 11985121 | |||
| Beschreibung | Orangefarbener Stoff mit Kampferduft[1] | |||
| Ähnlich zu | Nickelocen, Kobaltocen | |||
| Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen | ||||
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| H-Sätze | H228 - H302 | |||
| EUH-Sätze | Nein | |||
| P-Sätze | P210 | |||
| UN-Nummer | 1325 | |||
| Physikalische Eigenschaften | ||||
| Aggregatzustand | Fest[1] | |||
| Farbe | Orange[1] | |||
| Dichte | 1,49[1] g/cm³ | |||
| Schmelzpunkt | 173-174[1] °C | |||
| Siedepunkt | 249[1] °C | |||
| Dampfdruck | (bei 100°C) 340[1] pa | |||
| Löslichkeit im Wasser | < 10−4 g/l | |||
| Gut löslich in | unpolare organische Lösungsmittel | |||
| schlecht löslich in | Wasser | |||
| Log(pau) | 2,66[1] | |||
| Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar). | ||||
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Ferrozen oder bis(η5-Cyclopentadienyl)Eisen(II) war der erste bekannt Metallocen. Ferrocen ist a metallorganische Verbindung, genauer gesagt a Organo-Eisen-Verbindung, wobei das Eisenatom zwischen zwei koordiniert ist Cyclopentadienyl-Liganden. Die Substanz erscheint als Orange kristallinPulver mit Kampfergeruch. Ferrocen ist schwer löslich in Wasser.
Geschichte
Ferrocen wurde zufällig in . entdeckt 1951 durch T. J. Kealy und P. L. Pausen, Das Eisen(II)-chlorid antwortete mit Cyclopentadienylmagnesiumbromid zu Fulvalen zu synthetisieren.[2]
Unabhängig von dieser Arbeit stellte Millers Forschungsgruppe Ferrocen her, indem sie Eisenpulver mit Cyclopentadien.
Synthese
Ferrocen kann hergestellt werden von Cyclopentadien In Gegenwart von starke Basis mit a antworten Eisensalz, wie Eisen(II)-chlorid:
Struktur
Die direkte Struktur der neuen Verbindung war nicht sofort verstanden, aber schon bald wurden die ersten richtigen Strukturvorschläge gemacht. Emil Fischer vorgeschlagen basierend auf Röntgenbeugung, das chemische Verhalten und die Tatsache, dass die Verbindung diamagnetisch ist eine Struktur in Form eines Doppelkegels. Geoffrey Wilkinson und Robert Burns Woodward kam auf der Grundlage von Infrarot-Spektroskopie, der Diamagnetismus und das Fehlen von a Dipolmoment (was darauf hinweist, dass das Molekül symmetrisch sein muss). Sie bezeichneten die Struktur als Sandwichverbindung und nannte es Ferrocen, um den aromatischen Charakter der Verbindung anzuzeigen. Diese Bezeichnung wurde später für andere Verbindungen übernommen und diese Verbindungsklasse wird heute als Metallocene bezeichnet. Später wurde die Kristallstruktur unter anderem weiter verfeinert durch: Jack Dunitz.
Die Struktur von Ferrocen lässt sich durch die 18-Elektronen-Regel bewirbt sich. Formal besteht Ferrocen aus einem Eisen(II)-Kation mit sechs d-Elektronen und zwei (anionischen) Cyclopentadienylliganden, die jeweils ebenfalls 6 . enthalten Elektronen. Die gesamte Anzahl Valenzelektronen kommt daher auf 18, was den Komplex elektronisch ähnlich macht Krypton und stabil machen. Ein anderer Ansatz, der zu der gleichen 18-Elektronen-Konfiguration führt, besteht darin, das Eisen als neutral mit 8 Elektronen und die Cyclopentadienliganden mit je 5 Elektronen im pi-System als Radikale annehmen.
Eigenschaften
Ferrozen ist in unpolarorganische Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran, Toluol und n-Hexan gut löslich. Es ist in Wasser unlöslich. Die Substanz ist thermisch und chemisch stabil und wird als Ausgangsmaterial für die Synthese vieler Derivate verwendet.
Im Festkörper ist die Struktur von Ferrocen temperaturabhängig. Bei Raumtemperatur sind die Kristalle monoklin, bei einer Temperatur unter −164 °C triklinik und bei einer Temperatur unter −110 °C orthorhombisch. Die beiden Cyclopentadienylringe im Kristall befinden sich normalerweise in a verfinsterte Konformation. Im monoklinen Kristall ist die Überlagerung der beiden Ringe genau verfinstert (mit einem D5Symmetrie), im triklinen Kristall weist sie eine kleine Abweichung von 9° auf. Dies steht im Gegensatz zu z. Nickelocen oder Kobaltocen.
Der Abstand zwischen den beiden Cyclopentadienylliganden beträgt 332 Uhr, was dem entspricht vanderwaals entfernung von zwei aromatischen pi-Systemen. In der Gasphase und in Lösung nehmen die beiden Cyclopentadienylringe ebenfalls eine ekliptische Konformation ein, obwohl die Rotationsbarriere sehr gering ist und die Ringe tatsächlich frei gegeneinander rotieren können.
Reaktivität
Die Chemie von Ferrocen ist aufgrund der Stabilität der Verbindung sehr vielfältig. Beispiele für Reaktionen auf Ferrocen sind zum Beispiel Friedel-Crafts-Acylierung und die bis-lithiation mit nein-Butyllithium und TMEDA.
Anwendungen
Ferrocen ist für viele das Ausgangsmaterial Derivate, die unter anderem Anwendung finden als Ligand in dem asymmetrische Synthese. Es wird auch verwendet als Antiklopfmittel in Kraftstoffe.
In dem Zyklovoltametrie wird aufgrund seiner Reversibilität zu Ferrocen Oxidation bis es Ferrocenium-Ion wird häufig als Referenz in nichtwässrigen Lösungen verwendet.
Eine weitere Anwendung ist die einstufige Synthese von Nanoröhren aus Ferrocen.[3] Ferrocen wird in a . verwendet Autoklav 20 Stunden bei a . erhitzt Temperatur von 700°C.
Siehe auch
Externe Links
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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