200 likes | 380 Views
Metalloceny a příbuzné sloučeniny. Anorganické molekulové sloučeniny Katedra obecné a anorganické chemie Fakulta chemicko-technologická Univerzita Pardubice Milan Erben. Objev ferrocenu. Příprava bis(cyklopentadienyl)železnatého komplexu Pauson, Kealy (1951).
E N D
Metalloceny a příbuzné sloučeniny Anorganické molekulové sloučeniny Katedra obecné a anorganické chemie Fakulta chemicko-technologická Univerzita Pardubice Milan Erben
Objev ferrocenu Příprava bis(cyklopentadienyl)železnatého komplexu Pauson, Kealy (1951)
Molekulová struktura ferrocenu Nobelova cena za chemii Wilkinson, Fischer (1973)
Vlastnosti některých metallocenů Proč je právě ferrocen tak výjimečně stabilní ?
Pravidlo 18-ti valenčních elektronů Termodynamicky stabilní sloučenina přechodného kovu vzniká tehdy, je-li součet d-elektronů kovu a elektronů, jež přinášejí ligandy roven 18. • zásady pro určení počtu VE: • intramolekulární rozdělení náboje musí být takové, aby celkový náboj komplexu zůstal nezměněn • vazba kov-kov přispívá 1e- každému kovu • můstkový oxid uhelnatý přináší 1e- každému kovu
Příklady použití pravidla 18VE Nb (5) + Cp (2x5) + H (3x1) = 18 VE
Příklady použití pravidla 18VE Ni (10) + Cp (5) + CO (2x1) + Ni-Ni (1) = 18 VE
Příklady použití pravidla 18VE Ni (10) + Cp (5) + Ni-Co (1) + Ni-Mo (1) + CMe (1) = 18 VE Mo (6) + Cp (5) + Mo-Ni (1) + Mo-Co (1) + CMe (1) + CO (2x2) = 18 VE Co (9) + Co-Ni (1) + Co-Mo (1) + CMe (1) + CO (3x2) = 18 VE
Příklady použití pravidla 18VE Mn (7) + Cp (2x5) = 17 VE Fe (8) + Cp (2x5) = 18 VE Co (7) + Cp (2x5) = 19 VE
Rozdělení metallocenů dle počtu VE • elektronově deficitní metalloceny: nVE < 18 • - rovinné sloučeniny jsou málo stálé (dimerizace) • - tendence nabýt 18VE adiční reakce na kovu • 2. elektronově bohaté metalloceny : nVE > 18 • - pro nVE = 20 jsou rovinné sloučeniny stálé • - tendence nabýt 18VE reakce na ligandu • metalloceny s 18 VE • - velmi stabilní částice • - reakce na kruzích (Friedel-Crafts)
Strukturní typy metallocenových sloučenin rovinné metalloceny vícepodlažní komplexy lomené metalloceny polosendvičové komplexy
Unikátní vlastnosti Cp ligandu • významné postavení v organokovové chemii • vhodná velikost (2-3 Å) pro koordinaci ke kovům • aromatický systém (6 p-elektronů) • stabilizující účinky (sterické, b-eliminace) • je dobrým donorem i akceptorem elektronů • může být substituován EA nebo ED substituenty • různé způsoby vazby (proměnlivá hapticita) • uhlíky pětičlenného cyklu lze nahradit heteroatomy
Další aromatické ligandy h3-cyklopropenyl 2 pe- h4- cyklobutadienyl 6 pe- h5- cyklopentadienyl 6 pe- Hückelovo pravidlo: 4n + 2 (pe-) h6-aren 6 pe- h7-cykloheptatrienyl 6 pe- h8-cyklooktatetraenyl 10 pe-
Cyklopentadienylová analoga Rozsáhlejší aromatické p-systémy Fulleren (C60) Fluorenyl(1-) Fulvalendiyl(2-) Indenyl(1-)
Cyklopentadienylová analoga Karbaborany vodík bor uhlík železo metallocenový aniont [(7,8-C2B9H11)2Fe]2-
Cyklopentadienylová analoga Heterocyklické obdoby CnHn ligandů azacymantren pentafosfaferrocen
Organokovová sloučenina ? uhlík bor dusík kyslík chrom struktura komplexu (h6-B3N3Me6)Cr(CO)3
Shrnutí • struktura ferrocenu • pravidlo 18-ti valenčních elektronů ! • h-způsob vazby ligandů k přechodnému kovu • strukturní typy metallocenů • modifikace cyklopentadienylového ligandu
Studium metallocenů na KOAnCh Katalytické vlastnosti Ing. Milan Erben Ph.D. Ing. Michal Dušek Ing. Vít Šťáva Biologické vlastnosti Dr. Ing. Jaromír Vinklárek Ing. Jan Honzíček, Ph.D. Mgr. Hana Paláčková