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Ciclopentadienuro de sodio

El ciclopentadienuro de sodio es un compuesto organosódico con la fórmula C 5 H 5 Na. El compuesto suele abreviarse como NaCp, donde Cp es el anión ciclopentadienuro. [1] El ciclopentadienuro de sodio es un sólido incoloro, aunque las muestras suelen ser de color rosa debido a trazas de impurezas oxidadas. [2]

Preparación

El ciclopentadienuro de sodio se encuentra disponible comercialmente como una solución en THF . Se prepara tratando el ciclopentadieno con sodio : [3]

2 Na + 2 C 5 H 6 → 2 NaC 5 H 5 + H 2

La conversión se puede realizar calentando una suspensión de sodio fundido en diciclopentadieno . [2] Antiguamente, el sodio se proporcionaba en forma de "alambre de sodio" o "arena de sodio", una dispersión fina de sodio preparada fundiendo sodio en xileno a reflujo y agitando rápidamente. [4] [5] El hidruro de sodio es una base conveniente: [6]

NaH + 2 C5H6NaC5H5 + H2

En los primeros trabajos se utilizaron reactivos de Grignard como bases. Con un p K a de 15, el ciclopentadieno puede desprotonarse con muchos reactivos.

Aplicaciones

El ciclopentadienuro de sodio es un reactivo común para la preparación de metalocenos . Por ejemplo, la preparación de ferroceno [4] y dicloruro de zirconoceno : [7]

2 NaC 5 H 5 + FeCl 2 → Fe(C 5 H 5 ) 2 + 2 NaCl
ZrCl4 ( thf ) 2 + 2NaCp → ( C5H5 ) 2ZrCl2 + 2NaCl + 2THF

El ciclopentadienuro de sodio también se utiliza para la preparación de derivados de ciclopentadienilo sustituidos, como los derivados de éster y formilo: [8]

NaC 5 H 5 + O=C(OEt) 2 → NaC 5 H 4 CO 2 Et + NaOEt

Estos compuestos se utilizan para preparar metalocenos sustituidos como el ácido 1,1'-ferrocenodicarboxílico . [9]

Estructura

La naturaleza del NaCp depende en gran medida de su medio y, para fines de planificación de síntesis, el reactivo a menudo se representa como una sal Na+
do
5
yo
5
El NaCp cristalino sin disolventes, que rara vez se encuentra, es un complejo sándwich "polidecker" , que consiste en una cadena infinita de centros Na+ alternados intercalados entre ligandos μ-η5:η5- C5H5 . [ 10 ] Como solución en disolventes donantes , el NaCp está altamente solvatado, especialmente en el metal alcalino, como lo sugiere la aislabilidad del aducto Na( tmeda )Cp. [11]

A diferencia de los ciclopentadienuros de metales alcalinos, se encontró que el ciclopentadienuro de tetrabutilamonio (Bu 4 N + C 5 H 5 − ) está soportado completamente por enlaces iónicos y su estructura es representativa de la estructura del anión ciclopentadienuro (C 5 H 5 , Cp ) en estado sólido. Sin embargo, el anión se desvía un poco de un pentágono regular plano, con longitudes de enlace C–C que varían de 138,0 a 140,1 pm y ángulos de enlace C–C–C que varían de 107,5 a 108,8°. [12]

Véase también

Referencias

  1. ^ Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (2005). Nomenclatura de la química inorgánica (Recomendaciones de la IUPAC 2005). Cambridge (Reino Unido): RSC – IUPAC . ISBN  0-85404-438-8 . p. 262. Versión electrónica.
  2. ^ ab Tarun K. Panda, Michael T. Gamer, Peter W. Roesky "Una síntesis mejorada de ciclopentadienuro de sodio y potasio" Organometallics, 2003, 22, 877–878. doi :10.1021/om0207865
  3. ^ Algodón, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey (1988), Química inorgánica avanzada (5.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, pág. 139, ISBN 0-471-84997-9
  4. ^ ab Wilkinson, Geoffrey (1963). "Ferroceno". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 4, pág. 473.
  5. ^ Partridge, John J.; Chadha, Naresh K.; Uskokovic, Milan R. (1990). "Hidroboración asimétrica de ciclopentadienos 5-sustituidos: síntesis de (1R,5R)-5-hidroxi-2-ciclopenteno-1-acetato de metilo". Síntesis orgánicas{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volúmenes recopilados , vol. 7, pág. 339.
  6. ^ Girolami, GS ; Rauchfuss, TB y Angelici, RJ (1999). Síntesis y técnica en química inorgánica . CA: University Science Books: Mill Valley. ISBN 0935702482.
  7. ^ Wilkinson, G. ; Birmingham, JG (1954). "Compuestos de bis-ciclopentadienilo de Ti, Zr, V, Nb y Ta". J. Am. Chem. Soc. 76 (17): 4281–84. doi :10.1021/ja01646a008.
  8. ^ Macomber, DW; Hart, WP; Rausch, MD (1982). "Compuestos metálicos de ciclopentadienilo funcionalmente sustituidos". Adv. Organomet. Chem . Avances en química organometálica. 21 : 1–55. doi :10.1016/S0065-3055(08)60377-9. ISBN 9780120311217.
  9. ^ Petrov, Alex R.; Jess, Kristof; Freytag, Matthias; Jones, Peter G.; Tamm, Matthias (2013). "Preparación a gran escala de ácido 1,1′-ferrocenodicarboxílico, un compuesto clave para la síntesis de derivados de ferroceno 1,1′-disustituidos". Organometallics . 32 (20): 5946–5954. doi :10.1021/om4004972.
  10. ^ Robert E. Dinnebier; Ulrich Behrens y Falk Olbrich (1997). "Estructuras de estado sólido de ciclopentadienil-litio, -sodio y -potasio. Determinación por difracción de polvo de alta resolución". Organometallics . 16 (17): 3855–3858. doi :10.1021/om9700122.
  11. ^ Elschenbroich, C. (2006). Organometálicos . Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 978-3-527-29390-2.
  12. ^ Reetz, Manfred T.; Hütte, Stephan; Goddard, Richard (1 de marzo de 1995). "Sales de tetrabutilamonio de 2-nitropropano, ciclopentadieno y 9-etilfluoreno: estructuras cristalinas y uso en polimerización aniónica". Zeitschrift für Naturforschung B . 50 (3): 415–422. doi : 10.1515/znb-1995-0316 . ISSN  1865-7117. S2CID  45791403.