Ciclopentadienuro di sodio

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Ciclopentadienuro di sodio
Sodium cyclopentadienide.png
NaCp-chain-from-xtal-3D-balls-C.png
Nome IUPAC
ciclopentadienuro di sodio
Abbreviazioni
NaCp
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare NaC5H5
Peso formula (u) 88,08
Numero CAS [4984-82-1]
Numero EINECS 225-636-8
PubChem 78681
Proprietà chimico-fisiche
Solubilità in acqua reagisce

Il ciclopentadienuro di sodio è il composto metallorganico del sodio con formula NaC5H5. La formula è spesso abbreviata come NaCp, dove Cp rappresenta l'anione ciclopentadienile. L'abbreviazione Cp è spesso usata anche nella chimica dei composti di coordinazione quando il ciclopentadienile è usato come legante.[1] NaCp fu preparato per la prima volta da Johannes Thiele nel 1900.[2] Viene usato comunemente per la sintesi di metalloceni e composti simili.

Struttura[modifica | modifica sorgente]

La natura di NaCp dipende dal mezzo in cui si trova. Pianificando una sintesi, il reagente è di solito rappresentato come un sale Na+C5H5.

In forma cristallina senza solventi NaCp ha la struttura di un composto a sandwich multistrato, composto da catene infinite di cationi Na+ alternati ad anelli paralleli (η5-C5H5).[3]

In soluzione di solventi donatori NaCp è fortemente solvatato, specie lo ione Na+, come suggerito dalla possibilità di isolare l'addotto Na(TEMED)Cp.[4]

Sintesi[modifica | modifica sorgente]

Il ciclopentadienuro di sodio è disponibile in commercio come soluzione in THF. Si prepara trattando ciclopentadiene con sodio:[5]

2Na + 2C5H6 → 2NaC5H5 + H2

In genere la conversione è condotta riscaldando una sospensione di sodio fuso in diciclopentadiene.[6] In precedenza il sodio veniva usato comunemente in forma di fili o come sabbia, una dispersione di sodio preparata agitando velocemente del sodio fuso in xilene a riflusso.[7][8]

Un'altra base conveniente è l'idruro di sodio:[9]

NaH + C5H6 → NaC5H5 + H2

Nei primi lavori si usavano reattivi di Grignard come basi. Il ciclopentadiene ha un pKa di 15, e può essere deprotonato da molti reagenti.

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

NaCp è un reagente usato comunemente per la sintesi di metalloceni e composti simili. Esempi sono la sintesi del ferrocene[7] e del diclorobis(η5-ciclopentadienil)zirconio:[10][11]

2NaC5H5 + FeCl2 → [Fe(η5-C5H5)2] + 2NaCl
ZrCl4(thf)2 + 2NaC5H5 → [Zr(η5-C5H5)2Cl2] + 2NaCl + 2THF

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Nomenclature of inorganic chemistry - IUPAC Recommendations 2005, p. 262. URL consultato il 5 marzo 2011.
  2. ^ (DE) J. Thiele, Ueber Ketonreactionen bei dem Cyclopentadiën in Ber. Deutsch. Chem. Ges., vol. 33, n. 1, 1900, pp. 666-673. DOI:10.1002/cber.190003301113.
  3. ^ R. E. Dinnebier, U. Behrens, F. Olbrich, Solid state structures of cyclopentadienyllithium, -sodium, and -potassium. Determination by high-resolution powder diffraction in Organometallics, vol. 16, n. 17, 1997, pp. 3855–3858. DOI:10.1021/om9700122.
  4. ^ C. Elschenbroich, Organometallics, Weinheim, Wiley-VCH, 2006. ISBN 978-3-527-29390-2.
  5. ^ F. A. Cotton, G. Wilkinson, Advanced inorganic chemistry, 5ª ed., New York, Wiley-Interscience, 1988, p. 139. ISBN 0-471-84997-9.
  6. ^ T. K. Panda, M. T. Gamer, P. W. Roesky, An improved synthesis of sodium and potassium cyclopentadienide in Organometallics, vol. 22, n. 4, 2003, pp. 877-878. DOI:10.1021/om0207865.
  7. ^ a b G. Wilkinson, Ferrocene in Org. Synth., Coll. Vol., vol. 4, 1963, p. 473. URL consultato il 4 marzo 2011.
  8. ^ J. J. Partridge, N. K. Chadha, M. R. Uskokovic, An asymmetric hydroboration of 5-substituted cyclopentadienes: synthesis of methyl (1R,5R)-5-hydroxy-2-cyclopentene-1-acetate in Org. Synth., Coll. Vol., vol. 7, 1993, p. 339. URL consultato il 4 marzo 2011.
  9. ^ G. S. Girolami, T. B. Rauchfuss, R. J. Angelici, Synthesis and technique in inorganic chemistry, Mill Valley, CA, University Science Books, 1999. ISBN 0935702482.
  10. ^ G. Wilkinson, J. M. Birmingham, Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta in J. Am. Chem. Soc., vol. 76, n. 17, 1954, pp. 4281–4284. DOI:10.1021/ja01646a008.
  11. ^ Questo composto è noto anche con il nome dicloruro di zirconocene, deprecato dalle regole di nomenclatura, perché i due anelli ciclopentadienilici non sono paralleli come richiesto dalla nomenclatura dei metalloceni.
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