El niqueloceno es un 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 es de interés académico duradero, [2] aunque aún no tiene ninguna aplicación práctica conocida.
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 encuentra intercalado 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 Ni tiene una carga formal +2, y los anillos Cp suelen asignarse como aniones 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 se asignan 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 desplazamiento químico de campo inusualmente alto observado en su espectro de RMN 1 H. Con 20 electrones de valencia , el niqueloceno 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 electrónica, no el recuento de electrones, determina el potencial redox.
El niqueloceno 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 de 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 hexaammineníquel ) con ciclopentadienil sódico : [6]
Al igual que muchos compuestos organometálicos, el Ni(C 5 H 5 ) 2 no tolera la exposición prolongada al aire antes de una descomposición notable. [7] Las muestras generalmente se manipulan con técnicas sin aire .
La mayoría de las reacciones químicas del niqueloceno 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 niqueloceno se puede oxidar al catión correspondiente, que contiene Ni(III).
El Ni(C 5 H 5 ) 2 gaseoso se descompone en forma de espejo de níquel al entrar en contacto con una superficie caliente, liberando los ligandos de hidrocarburos como coproductos gaseosos. Este proceso se ha considerado como un medio para preparar películas de níquel.
El niqueloceno reacciona con el ácido nítrico para producir nitrosilo de níquel ciclopentadienil , un compuesto organoníquel altamente tóxico.