Estructura del ferroceno

Fuente: Tamara M. Powers, Departamento de química, Texas A & M University

En 1951, Kealy y Pauson informaron a la naturaleza de la síntesis de una nueva ferroceno compuesto organometálicos. ¹ en su informe original, Pauson sugirió una estructura de ferroceno en que la plancha es solo en condiciones de servidumbre (enlaces sigma) al átomo de un carbono de cada ligando de cyclopentadiene (figura 1, la estructura). ¹ ^, ² ^, ³ este informe inicial condujo a interés extenso en la estructura del ferroceno, y muchos científicos participaron en la elucidación de la estructura de esta nueva molécula interesante. Wilkinson y Woodward eran rápidos para sugerir una alternativa formulization donde el hierro se "encuentra" entre dos ligandos de cyclopentadiene, con Unión igual a todos los átomos de carbono 10 (figura 1, la estructura II). ⁴ aquí, vamos a sintetizar ferroceno y decidir, en base a datos experimentales (IR y ¹H RMN), que de estas estructuras se observaron. Además, estudiaremos la electroquímica de ferroceno recogiendo un voltagrama cíclico. En el curso de este experimento, introducimos la regla 18-electron y discutir el electrón de Valencia contando para los complejos de metales de transición.

Figura 1. Dos estructuras propuestas de ferroceno.

1. grietas el dímero de Cyclopentadiene (figura 3)

Cyclopentadiene sufre una reacción de Diels-Alder con sí mismo a dar diciclopentadieno. Esta reacción es reversible, por lo que grietas se logran usando principio de La Châtelier para conducir la reacción reversa destilando el monómero de cyclopentadiene (b.p. 42 ° C) lejos del dímero de diciclopentadieno (b.p. 170 ° C). La reacción de dimerización es lenta cuando la cyclopentadiene se mantiene frío, pe...

Caracterización de ferroceno:

¹ H RMN (cloroformo -d, 300 MHz, δ, ppm): 4.15 (s).

Espectro ¹H NMR de ferroceno muestra claramente una resonancia única, coherente con la estructura II.

Un CV de ferroceno se expone a continuación. El valor de_1/2 de Eobtenido para la oxidación de ferroceno fue + 90 mV (acetonitrilo, exploración velocidad de 100 mV/s, 0.1 M (Bu₄N) PF₆, electrodo de trabajo de carbón vidrioso). La pareja ferroceno/ferrocenium redo...

En este video hablamos de ferroceno y el papel que desempeñan en el desarrollo de la química organometálica. Ferroceno fue sintetizado y caracterizado por la espectroscopia de ¹H NMR e IR. Ambos espectros son consistentes con el 18 e⁻ estructura II, donde el hierro se "encuentra" entre dos ligandos de cyclopentadiene, con Unión igual a todos los átomos de carbono 10 (figura 1, la estructura II). Oxidación de ferroceno a catión ferrocenium observó electroquímicam...

1. Kealy, T. J., Pauson, P. L. A New Type of Organo-Iron Compound. Nature. 168 (4285), 1039-1040 (1951).

2. Pauson, P. L. Ferrocene—how it all began. J Organomet Chem. 637, 3-6 (2001).

3. Seeman, J. I., Cantrill, S. Wrong but seminal. Nat Chem. 8 (3), 193-200 (2016).

4. Wilkinson, G., Rosenblum, M., Whiting, M. C., Woodward, R. B. The Structure of Iron Bis-cyclopentadienyl. 74, 2125-2126 (1952).

5. Green, M. L. H., Parkin, G. Application of the Covalent Bond Classification Method for the Teaching of Inorganic Chemistry. J Chem Educ. 91 (6), 807-816 (2014).

6. Press Release. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1973/press.html.

7. Crabtree, R. H. The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, 6th ed. John Wiley & Sons. Hoboken. 2014.

8. Gildner, P. G., Colacot, T. J. Reactions of the 21^st Century: Two Decades of Innovative Catalyst Design for Palladium-Catalyzed Cross-Couplings. Organometallics. 34, 5497-5508 (2015).

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