El níquelceno es el compuesto organoníquel con la fórmula Ni ( η 5 -C 5 H 5 ) 2 . También conocido como bis(ciclopentadienil)níquel o NiCp 2 , este sólido paramagnético de color verde brillante tiene un interés académico duradero, [2] aunque todavía no tiene aplicaciones prácticas conocidas.
El Ni(C 5 H 5 ) 2 pertenece a un grupo de compuestos organometálicos llamados metalocenos . Los metalocenos suelen adoptar estructuras en las que un ion metálico se intercala entre dos anillos de ciclopentadienilo (Cp) paralelos. En estado sólido, la molécula tiene simetría D 5d , en la que los dos anillos están escalonados . [3]
El centro de Ni tiene una carga formal +2 y los anillos de Cp generalmente se asignan como aniones de ciclopentadienilo (Cp − ), relacionados con el ciclopentadieno por desprotonación. La estructura es similar al ferroceno . En términos de su estructura electrónica, tres pares de electrones d en el níquel están asignados a los tres orbitales d involucrados en el enlace Ni-Cp: d xy , d x 2 – y 2 , d z 2 . Los dos electrones d restantes residen cada uno en los orbitales d yz y d xz , dando lugar al paramagnetismo de la molécula, como se manifiesta en el cambio químico de campo inusualmente alto observado en su espectro de 1 H NMR . Con 20 electrones de valencia , el níquelceno tiene el recuento de electrones más alto de los metalocenos de metales de transición. Sin embargo, el cobaltoceno , Co(C 5 H 5 ) 2 , con sólo 19 electrones de valencia, es un agente reductor más fuerte, lo que ilustra el hecho de que la energía de los electrones, no el recuento de electrones, determina el potencial redox.
El níquelceno fue preparado por primera vez por EO Fischer en 1953, poco después del descubrimiento del ferroceno , el primer compuesto de metaloceno descubierto. [4] Se ha preparado en una reacción en un solo recipiente, desprotonando ciclopentadieno con bromuro de etilmagnesio y añadiendo acetilacetonato de níquel (II) anhidro . [5] Una síntesis moderna implica el tratamiento de fuentes anhidras de NiCl 2 (como el cloruro de hexaaminoníquel ) con ciclopentadienilo sódico : [6]
Como muchos compuestos organometálicos, el Ni(C 5 H 5 ) 2 no tolera una exposición prolongada al aire antes de que se note una descomposición. [7] Las muestras normalmente se manipulan con técnicas sin aire .
La mayoría de las reacciones químicas del níqueloceno se caracterizan por su tendencia a producir productos de 18 electrones con pérdida o modificación de un anillo Cp.
La reacción con fosfinas secundarias sigue un patrón similar:
El níquelceno se puede oxidar al catión correspondiente, que contiene Ni (III).
El Ni(C 5 H 5 ) 2 gaseoso se descompone en un espejo de níquel al entrar en contacto con una superficie caliente, liberando los ligandos de hidrocarburos como coproductos gaseosos. Este proceso ha sido considerado como un medio para preparar películas de níquel.
El níquelceno reacciona con el ácido nítrico para producir nitrosilo de níquel ciclopentadienil , un compuesto organoníquel altamente tóxico.