Vanadoceen

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Vanadoceen
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van vanadoceen
Structuurformule van vanadoceen
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
(C5H5)2V
IUPAC-naam bis(cyclopentadienyl)vanadium
Molmassa 181,128 g/mol
CAS-nummer 1277-47-0
Beschrijving Violette kristallen
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur violet
Smeltpunt 167 °C
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   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]

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 D5d 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]

Vanadoceen is voor het eerst gesynthetiseerd in 1954 door Birmingham, Fischer, en Wilkinson via de reductie van vanadoceendichloride met aluminumhydride. De stof kon via sublimeren in vaccuum 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]

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 Eo-waarde van -1.10 V.[4]

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