El cobaltoceno , también conocido como bis(ciclopentadienil)cobalto(II) o incluso "bis Cp cobalto", es un compuesto organocobaltáceo con la fórmula Co(C 5 H 5 ) 2 . Es un sólido violeta oscuro que sublima fácilmente a temperaturas ligeramente superiores a la temperatura ambiente. El cobaltoceno se descubrió poco después del ferroceno , el primer metaloceno . Debido a la facilidad con la que reacciona con el oxígeno, el compuesto debe manipularse y almacenarse utilizando técnicas sin aire .
El cobaltoceno se prepara mediante la reacción de ciclopentadienuro de sodio (NaC 5 H 5 ) con cloruro de cobalto(II) anhidro en solución de THF . El cloruro de sodio se cogenera y el producto organometálico suele purificarse mediante sublimación al vacío . [2]
En Co(C 5 H 5 ) 2 el centro de Co está "atrapado" entre dos anillos de ciclopentadienilo (Cp). Las longitudes de enlace Co–C son de aproximadamente 2,1 Å, ligeramente más largas que el enlace Fe–C en el ferroceno. [3]
El Co(C 5 H 5 ) 2 pertenece a un grupo de compuestos organometálicos llamados metalocenos o compuestos sándwich. [4] El cobaltoceno tiene 19 electrones de valencia, uno más de los que se encuentran habitualmente en complejos de metales de organotransición como su pariente muy estable, el ferroceno. (Véase la regla de los 18 electrones ). Este electrón adicional ocupa un orbital que es antienlazante con respecto a los enlaces Co–C. En consecuencia, las distancias Co–C son ligeramente mayores que los enlaces Fe–C en el ferroceno. Muchas reacciones químicas del Co(C 5 H 5 ) 2 se caracterizan por su tendencia a perder este electrón "extra", lo que produce un catión de 18 electrones conocido como cobaltocenio:
El rodoceno , un pariente cercano del cobaltoceno, no existe como monómero, sino que se dimeriza espontáneamente mediante la formación de un enlace C–C entre anillos Cp.
El Co(C 5 H 5 ) 2 es un agente reductor de un solo electrón común en el laboratorio. [5] De hecho, la reversibilidad del par redox Co(C 5 H 5 ) 2 se comporta tan bien que el Co(C 5 H 5 ) 2 puede usarse en voltamperometría cíclica como un estándar interno . Su análogo permetilado, el decametilcobaltoceno (Co(C 5 Me 5 ) 2 ), es un agente reductor especialmente poderoso, debido a la donación inductiva de densidad electrónica de los 10 grupos metilo, lo que incita al cobalto a ceder su electrón "extra" aún más. Estos dos compuestos son ejemplos raros de reductores que se disuelven en solventes orgánicos no polares. Los potenciales de reducción de estos compuestos se presentan a continuación, utilizando el par ferroceno- ferrocenio como referencia:
Los datos muestran que los compuestos decametilados son unos 600 mV más reductores que los metalocenos originales. Sin embargo, este efecto sustituyente se ve eclipsado por la influencia del metal: el cambio de Fe a Co hace que la reducción sea más favorable en más de 1,3 voltios.
El tratamiento de Co(C 5 H 5 ) 2 con monóxido de carbono produce el derivado de cobalto(I) Co(C 5 H 5 )(CO) 2 , con la consiguiente pérdida de un ligando Cp. Esta conversión se lleva a cabo cerca de 130 °C con 500 psi de CO. [2] [6]
