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Decametilferroceno

El decametilferroceno o bis(pentametilciclopentadienil)hierro(II) es un compuesto químico con fórmula Fe(C 5 (CH 3 ) 5 ) 2 o C 20 H 30 Fe . Es un compuesto sándwich , cuya molécula tiene un catión hierro(II) Fe 2+ unido por enlaces de coordinación entre dos aniones pentametilciclopentadienilo ( Cp* − , (CH 3 ) 5 C−5). También puede considerarse un derivado del ferroceno , con un grupo metilo que reemplaza cada átomo de hidrógeno de sus anillos de ciclopentadienilo . El nombre y la fórmula suelen abreviarse como DmFc , [3] Me 10 Fc [4] o FeCp* 2 . [5]

Este compuesto es un sólido cristalino de color amarillo que se utiliza en los laboratorios químicos como un reductor débil . El núcleo de hierro (II) se oxida fácilmente a hierro (III), lo que produce el catión monovalente decametilferrocenio , e incluso estados de oxidación más altos. [5]

Preparación

El decametilferroceno se prepara de la misma manera que el ferroceno a partir del pentametilciclopentadieno . Este método se puede utilizar para producir otros compuestos sándwich de decametilciclopentadienilo. [1]

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

El producto se puede purificar por sublimación . El FeCp* 2 tiene anillos Cp* escalonados . La distancia media entre el hierro y cada carbono es de aproximadamente 2,050 Å. Esta estructura ha sido confirmada por cristalografía de rayos X. [6]

Reacciones redox

Al igual que el ferroceno, el decametilferroceno forma un catión estable porque el Fe(II) se oxida fácilmente a Fe(III). Debido a los grupos metilo donantes de electrones en los grupos Cp* , el decametilferroceno es más reductor que el ferroceno. En una solución de acetonitrilo, el potencial de reducción para el par [FeCp* 2 ] +/0 es −0,59 V en comparación con una referencia [FeCp 2 ] 0/+ (−0,48 V frente a Fc/ Fc + en CH 2 Cl 2 ). [2] El oxígeno se reduce a peróxido de hidrógeno por el decametilferroceno en solución ácida. [7]

Utilizando oxidantes potentes (por ejemplo , SbF 5 o AsF 5 en SO 2 , o XeF + /Sb 2 F−11En HF/SbF 5 ), el decametilferroceno se oxida a un dicatión estable con un núcleo de hierro (IV). En el Sb 2 F−11En la sal, los anillos Cp* son paralelos. Por el contrario, en la estructura cristalina del SbF se observa un ángulo de inclinación de 17° entre los anillos Cp*.−6sal. [5]

Referencias

  1. ^ abc King, RB; Bisnette, MB (1967). "Química organometálica de los metales de transición XXI. Algunos derivados π-pentametilciclopentadienílicos de varios metales de transición". J. Organomet. Chem. 8 (2): 287–297. doi :10.1016/S0022-328X(00)91042-8.
  2. ^ ab Connelly, N.; Geiger, WE (1996). "Agentes redox químicos para la química organometálica". Chem. Rev. 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID  11848774.
  3. ^ Torriero, Angel AJ (2014). "Caracterización de decametilferroceno y ferroceno en líquidos iónicos: efecto del argón y del vacío en sus propiedades electroquímicas". 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 de agosto de 1999). "El par redox decametilferrocenio/decametilferroceno: un estándar redox superior al par redox ferrocenio/ferroceno para estudiar los efectos de los disolventes en la termodinámica de la transferencia de electrones". 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). "Aislamiento y caracterización estructural y electrónica de sales del dicatión decametilferroceno". Science . 353 (6300): 678–682. Bibcode :2016Sci...353..678M. doi :10.1126/science.aaf6362. PMID  27516596. S2CID  43385610.
  6. ^ Freyberg, Derek P.; Robbins, John L.; Raymond, Kenneth N.; Smart, James C. (1979). "Estructuras cristalinas y moleculares del decametilmanganoceno y el decametilferroceno. Distorsión estática de Jahn-Teller en un metaloceno". J. Am. Chem. Soc. 101 (4): 892–897. doi :10.1021/ja00498a017.
  7. ^ Su, Bin; Hatay, Imren; Ge, Pei Yu; Mendez, Manuel; Corminboeuf, Clemence ; Samec, Zdenek; Ersoz, Mustafa; Girault, Hubert H. (2010). "Reducción de oxígeno y protones por decametilferroceno en medios ácidos no acuosos". Química Común. 46 (17): 2918–2919. doi :10.1039/B926963K. PMID  20386822.