Vanadoceen

Vanadoceen
Structuurformule en molecuulmodel
	Structuurformule van vanadoceen
Algemeen
Molecuulformule	(C5H5)2V
IUPAC-naam	bis(cyclopentadienyl)vanadium
Molmassa	181,128 g/mol
CAS-nummer	1277-47-0
Wikidata	Q305472
Beschrijving	Violette kristallen
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	violet
Smeltpunt	167 °C
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Vanadoceen, bis(η⁵-cyclopentadienyl)vanadium, is een organometaalverbinding met de formule V(C₅H₅)₂, wat doorgaans afgekort wordt tot Cp₂V. De stof vormt violette, paramagnetische kristallen. Praktische, technische toepassingen van de stof zijn er weinig, wel is vanadoceen uitgebreid bestudeerd.

Structuur en binding in vanadoceen[bewerken | brontekst bewerken]

V(C₅H₅)₂ is een metalloceen, een groep organometaalverbindingen waarin het metaalatoom als het beleg in een sandwich tussen twee cyclopentadienylgroepen zit. In vaste toestand heeft het molecuul een D_5d symmetrie. Het vanadium(II)ion bevindt zich op gelijke afstanden van de centra van de cyclopentadienylringen. De afstand tussen de koolstofatomen en het vanadiumatoom is 226 pm.^[1] De cyclopentadienylringen in vanadoceen kunnen boven een temperatuur van 170 K vrij roteren, pas beneden 108 K is de draaibaarheid geheel verdwenen.

Synthese[bewerken | brontekst bewerken]

Vanadoceen is voor het eerst gesynthetiseerd in 1954 door Birmingham, Fischer, en Wilkinson via de reductie van vanadoceendichloride met aluminiumhydride. De stof kon via sublimeren in vacuüm bij 100 °C gezuiverd worden.^[2] Een nieuwere synthese gaat uit van vanadium(III)chloride in THF met cyclopentadienylnatrium. Deze methode maakt het mogelijk grotere hoeveelheden van de verbinding te maken.^[3]

2 [V₂Cl₃(THF)₆]₂[Zn₂Cl₆] + 8 NaCp + THF → 4 Cp₂V

Eigenschappen[bewerken | brontekst bewerken]

Vanadoceen is een zeer reactieve stof. Onder een inerte atmosfeer reageert vanadoceen met koolstofmonoxide:

Cp₂V + V(CO)₆ → [Cp₂V(CO)₂][V(CO)₆]

Door Ferroceniumzouten wordt vanadoceen makkelijk geoxideerd tot het monokation.^[4]

VCp₂ + [FeCp₂]BR₄ → [VCp₂]BR₄ + FeCp₂ (R = Ph or 4-C₆H₄F)

Deze monokationen zijn zeer luchtgevoelig (zuurstof) en hebben een E°-waarde van −1,10 V.^[4]

Bronnen, noten en/of referenties

↑ Robin D. Rogers, Jerry L. Atwood, Don Foust, Marvin D. Rausch. (1981). Crystal Structure of Vanadocene. Journal of Crystal and Molecular Structure. 11 (5-6): 183–188 DOI:10.1007/BF01210393
↑ J.M. Birmingham, A.K. Fischer, G. Wilkinson. (1955). The Reduction of Bis-cyclopentadienyl Compounds. Naturwissenschaften. 42 (4): 96 DOI:10.1007/BF00617242
↑ C. Lorber. (2007). Vanadium Organometallics. Comprehensive Organometallic Chemistry III. 1–60 (Hoofdstuk 5.01 – Elsevier
↑ ^a ^b Calderazzo, Fausto, Isabella Ferri, Guido Pampaloni, Ulli Englert. (1999). Oxidation Products of Vanadocene and of Its Permethylated Analogue, Including the Isolation and the Reactivity of the Unsolvated [VCp]Cation. Organometallics. 18 (13): 2452–2458 DOI:10.1021/om9809320

[1] Robin D. Rogers, Jerry L. Atwood, Don Foust, Marvin D. Rausch. (1981). Crystal Structure of Vanadocene. Journal of Crystal and Molecular Structure. 11 (5-6): 183–188 DOI:10.1007/BF01210393

[2] J.M. Birmingham, A.K. Fischer, G. Wilkinson. (1955). The Reduction of Bis-cyclopentadienyl Compounds. Naturwissenschaften. 42 (4): 96 DOI:10.1007/BF00617242

[3] C. Lorber. (2007). Vanadium Organometallics. Comprehensive Organometallic Chemistry III. 1–60 (Hoofdstuk 5.01 – Elsevier

[five-4] Calderazzo, Fausto, Isabella Ferri, Guido Pampaloni, Ulli Englert. (1999). Oxidation Products of Vanadocene and of Its Permethylated Analogue, Including the Isolation and the Reactivity of the Unsolvated [VCp]Cation. Organometallics. 18 (13): 2452–2458 DOI:10.1021/om9809320

[1]

[2]

[3]

[4]