stringtranslate.com

Бериллоцен

Бериллоцен представляет собой бериллийорганическое соединение с химической формулой Be(C 5 H 5 ) 2 . Впервые оно было получено в 1959 году. [1] Бесцветное вещество кристаллизуется из петролейного эфира в виде белых иголок при -60 °C и быстро разлагается при контакте с кислородом воздуха и водой . [2]

Подготовка

Бериллоцен можно получить путем взаимодействия хлорида бериллия и циклопентадиенида натрия в бензоле или диэтиловом эфире : [3]

Характеристики

Физический

В отличие от незаряженных металлоценов переходных металлов V , Cr , Fe , Co , Ni , Ru и Os , имеющих строго симметричную и, следовательно, бездипольную структуру, бериллоцен имеет четкий электрический дипольный момент 2,46 Дебая (в бензоле ), или 2,24 Дебая (в циклогексане ), что указывает на асимметрию молекулы. В ИК-спектре присутствуют сигналы при 1524, 1610, 1669, 1715 и 1733 см -1 , что также доказывает, что структура не может соответствовать структуре ферроцена. [2] Напротив, спектр ядерного магнитного резонанса показывает только один сигнал вплоть до температуры -135 ° C, что указывает либо на симметричную структуру, либо на быстрое колебание колец. [4]

Бериллоцен демонстрирует различную молекулярную геометрию в зависимости от физического состояния. Низкотемпературный рентгеноструктурный анализ показывает скользящую сэндвич-структуру, т.е. кольца смещены друг относительно друга - одно кольцо координировано η 5 с расстоянием Be-Cp 152 пм, второе только η 1 координировано (Be-Cp расстояние: 181 м.). [5] [6] [7] Причина структуры η 5 , η 1 заключается в том, что орбитали бериллоцена могут быть заняты максимум 8 валентными электронами. В газовой фазе оба кольца η 5 оказываются координированными. Фактически одно кольцо находится значительно дальше от центрального атома, чем другое (190 и 147 пм), и кажущаяся координация η 5 обусловлена ​​быстрым колебанием связи. [8] На основании исследований газовой дифракции электронов при 120 °C Арне Хааланд в 1979 году пришел к выводу, что два кольца сдвинуты друг от друга всего примерно на 80 пм и координированы не η 5 ,η 1 , а скорее η 5 ,η. 3 . [4]

Эрнесто Кармон и др. с помощью рентгеноструктурного анализа исследовали строение бериллоценов с стерически более требовательными лигандами: Be(C 5 Me 4 H) 2 и Be(C 5 Me 5 ) 2 . Они обнаружили, что в твердом состоянии Be(C 5 Me 4 H) 2 имеет скользящую сэндвич-структуру с координацией η 5 ,η 1 , тогда как Be(C 5 Me 5 ) 2 демонстрирует классическую координацию η 5 ,η 5 . Однако в кристалле расстояния Be-C не имеют одинаковой длины, а варьируются от 196,9 (1) до 211,4 (1) пм. [9]

Химическая

Бериллоцен сравнительно быстро разлагается в тетрагидрофуране , образуя желтоватый гель. Кристаллы бериллоцена быстро образуют на поверхности оксидный слой с кислородом воздуха.

Бериллоцен бурно реагирует в воде с образованием гидроксида бериллия и циклопентадиена : [3] [2]

Be(C 5 H 5 ) 2 + 2 H 2 O → Be(OH) 2 + 2 C 5 H 6

Подобно магнецену , бериллоцен также образует ферроцен с хлоридом железа (II) . [2] Движущей силой является образование очень стабильной молекулы ферроцена.

Be(C 5 H 5 ) 2 + FeCl 2 → BeCl 2 + Fe(C 5 H 5 ) 2

В литературе имеются сообщения о том, что он теоретически может экзотермически реагировать с бериллием с образованием C 5 H 5 BeBeC 5 H 5 . [10]

Безопасность

Бериллоцен токсичен и канцерогенен .

Рекомендации

  1. ^ Рафаэль Фернандес, Эрнесто Кармона (август 2005 г.). «Последние достижения в химии бериллоценов». Европейский журнал неорганической химии . 2005 (16): 3197–3206. дои : 10.1002/ejic.200500329. ISSN  1434-1948 . Проверено 29 сентября 2020 г.
  2. ^ abcd Фишер, Эрнст Отто; Хофманн, Герман П. (февраль 1959 г.). «Убер ароматенкокомплекс фон Металлен, XXV. Дициклопентадиенилбериллий». Химише Берихте . 92 (2): 482–486. дои : 10.1002/cber.19590920233. ISSN  0009-2940.
  3. ^ ab Эрнст Отто Фишер, Герман П. Хофманн (февраль 1959 г.). «Убер ароматенкокомплекс фон Металлен, XXV. Дициклопентадиенилбериллий». Chemische Berichte (на немецком языке). 92 (2): 482–486. дои : 10.1002/cber.19590920233 . Проверено 29 сентября 2020 г.
  4. ^ аб Альменнинген, Арне; Хааланд, Арне; Луштик, Януш (май 1979 г.). «Молекулярная структура бериллоцена (C5H5)2Be. Повторное исследование методом газовой электронографии». Журнал металлоорганической химии . 170 (3): 271–284. дои : 10.1016/S0022-328X(00)92065-5.
  5. ^ Эльшенбройх, Кристоф (2008). Металлоорганика . Teubner Studienbücher Chemie (6., überarb. Aufl ed.). Висбаден: Тойбнер. ISBN 978-3-8351-0167-8.
  6. ^ Вонг, CH; Ли, Тайвань; Чао, Кей Джей; Ли, С. (15 июня 1972 г.). «Кристаллическая структура бис(циклопентадиенил)бериллия при –120°C». Acta Crystallographica Раздел B Структурная кристаллография и кристаллохимия . 28 (6): 1662–1665. дои : 10.1107/S0567740872004820.
  7. ^ Хьюи, Джеймс Э.; Кейтер, Эллен А.; Кейтер, Ричард Л.; Штойдель, Ральф; Хахи, Джеймс Э. (2003). Anorganische Chemie: Prinzipien von Struktur und Reaktivität (3., durchges. Aufl ed.). Берлин: де Грюйтер. ISBN 978-3-11-017903-3.
  8. ^ Ридель, Эрвин; Альсфассер, Ральф, ред. (2007). Moderne anorganische Chemie: mit CD-ROM (3-е изд.). Берлин: де Грюйтер. ISBN 978-3-11-019060-1.
  9. ^ дель Мар Конехо, Мария; Фернандес, Рафаэль; Гутьеррес-Пуэбла, Энрике; Монж, Анхелес; Руис, Каридад; Кармона, Эрнесто (2 июня 2000 г.). «Синтез и рентгеновские структуры [Be(C5Me4H)2] и [Be(C5Me5)2]». Angewandte Chemie (на немецком языке). 112 (11): 2025–2027. doi :10.1002/1521-3757(20000602)112:11<2025::AID-ANGE2025>3.0.CO;2-A. ISSN  0044-8249.
  10. ^ Се, Яомин; Шефер, Генри Ф.; Джеммис, Элуватингал Д. (2005). «Характеристики новых сэндвич-димеров бериллия, магния и кальция: C 5 H 5 BeBeC 5 H 5 , C 5 H 5 MgMgC 5 H 5 и C 5 H 5 CaCaC 5 H 5 ». Письма по химической физике . 402 (4–6): 414–421. дои : 10.1016/j.cplett.2004.11.106. ISSN  0009-2614.