stringtranslate.com

Декаметилферроцен

Декаметилферроцен или бис(пентаметилциклопентадиенил)железо(II) — химическое соединение с формулой Fe(C5 ( CH3 ) 5 ) 2 или C20H30Fe . Это сэндвичевое соединение , молекула которого имеет катион железа (II) Fe2 + , присоединенный координационными связями между двумя анионами пентаметилциклопентадиенила ( Cp * − , ( CH3 ) 5C−5). Его также можно рассматривать как производное ферроцена , в котором метильная группа заменяет каждый атом водорода его циклопентадиенильных колец. Название и формула часто сокращаются до DmFc , [3] Me 10 Fc [4] или FeCp* 2 . [5]

Это соединение представляет собой желтое кристаллическое твердое вещество, которое используется в химических лабораториях как слабый восстановитель . Ядро железа(II) легко окисляется до железа(III), давая одновалентный катион декаметилферроцений , и даже до более высоких степеней окисления. [5]

Подготовка

Декаметилферроцен получают таким же образом, как и ферроцен из пентаметилциклопентадиена . Этот метод может быть использован для получения других декаметилциклопентадиенильных сэндвич-соединений. [1]

2 Li(C5Me5 ) + FeCl2 → Fe ( C5Me5 ) 2 + 2 LiCl

Продукт может быть очищен путем сублимации . FeCp* 2 имеет ступенчатые кольца Cp* . Среднее расстояние между железом и каждым углеродом составляет приблизительно 2,050 Å. Эта структура была подтверждена рентгеновской кристаллографией . [6]

Окислительно-восстановительные реакции

Подобно ферроцену, декаметилферроцен образует стабильный катион, поскольку Fe(II) легко окисляется до Fe(III). Из-за электронно-донорных метильных групп на группах Cp* декаметилферроцен является более восстановительным, чем ферроцен. В растворе ацетонитрила восстановительный потенциал для пары [FeCp* 2 ] +/0 составляет −0,59 В по сравнению с эталоном [FeCp 2 ] 0/+ (−0,48 В против Fc/ Fc + в CH 2 Cl 2 ). [2] Кислород восстанавливается до перекиси водорода декаметилферроценом в кислом растворе. [7]

Использование мощных окислителей (например, SbF 5 или AsF 5 в SO 2 , или XeF + /Sb 2 F−11в HF/SbF 5 ) декаметилферроцен окисляется до стабильного дикатиона с ядром железа(IV). В Sb 2 F−11соль, кольца Cp* параллельны. Напротив, в кристаллической структуре SbF наблюдается угол наклона 17° между кольцами Cp*−6соль. [5]

Ссылки

  1. ^ abc King, RB; Bisnette, MB (1967). «Органометаллическая химия переходных металлов XXI. Некоторые π-пентаметилциклопентадиенильные производные различных переходных металлов». J. Organomet. Chem. 8 (2): 287–297. doi :10.1016/S0022-328X(00)91042-8.
  2. ^ ab Connelly, N.; Geiger, WE (1996). «Химические окислительно-восстановительные агенты для металлоорганической химии». Chem. Rev. 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID  11848774.
  3. ^ Torriero, Angel AJ (2014). «Характеристика декаметилферроцена и ферроцена в ионных жидкостях: влияние аргона и вакуума на их электрохимические свойства». Electrochimica Acta . 137 : 235–244. doi :10.1016/j.electacta.2014.06.005.
  4. ^ Noviandri, Indra; Brown, Kylie N.; Fleming, Douglas S.; Gulyas, Peter T.; Lay, Peter A.; Masters, Anthony F.; Phillips, Leonidas (1 августа 1999 г.). «Окислительно-восстановительная пара декаметилферроцений/декаметилферроцен: превосходящий окислительно-восстановительный стандарт для окислительно-восстановительной пары ферроцений/ферроцен для изучения влияния растворителя на термодинамику переноса электронов». The Journal of Physical Chemistry B. 103 ( 32): 6713–6722. doi :10.1021/jp991381+. ISSN  1520-6106.
  5. ^ abc Malischewski, M.; Adelhardt, M.; Sutter, J.; Meyer, K.; Seppelt, K. (2016). «Выделение и структурная и электронная характеристика солей дикатиона декаметилферроцена». Science . 353 (6300): 678–682. Bibcode :2016Sci...353..678M. doi :10.1126/science.aaf6362. PMID  27516596. S2CID  43385610.
  6. ^ Фрейберг, Дерек П.; Роббинс, Джон Л.; Рэймонд, Кеннет Н.; Смарт, Джеймс К. (1979). «Кристаллические и молекулярные структуры декаметилманганоцена и декаметилферроцена. Статическое искажение Яна-Теллера в металлоцене». J. Am. Chem. Soc. 101 (4): 892–897. doi :10.1021/ja00498a017.
  7. ^ Су, Бин; Хатай, Имрен; Ге, Пей Ю; Мендес, Мануэль; Корминбёф, Клеманс ; Самец, Зденек; Эрсоз, Мустафа; Жиро, Хьюберт Х. (2010). «Восстановление кислорода и протонов декаметилферроценом в неводных кислых средах». Chem. Commun. 46 (17): 2918–2919. doi :10.1039/B926963K. PMID  20386822.