Ферроцен
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Ферроцен — одно из наиболее известных металлоорганических содинений, представитель класса сэндвичевых соединений. Номенклатурное название: бис-η5-циклопентадиенилжелезо(II) (η5-С5Н5)2Fe.
Оранжевые кристаллы; температура плавления 173 °C, температура кипения 249 °C; плотность 1,49 г/см3 (25 °C); устойчив до 470 °C; возгоняется при атмосферном давлении; растворим в органических растворителях, нерастворим в воде; устойчив к действию воздуха, горячей конц. соляной кислоте и растворам щелочей.
Содержание |
[править] Открытие
В 1951 году Т. Кили и П. Посон, провели реакцию C5H5MgBr c хлоридом железа FeCl3 с целью синтезировать новый углеводород — дициклопентадиенил. Неожиданно они получили совершенно новое, исключительно устойчивое жёлто-оранжевое кристаллическое соединение, содержащее железо. Потребовалось около года, чтобы понять, как оно построено. Было обнаружено, что атом железа расположен посередине между двумя симметричными пятичленными кольцами C5H5. Пятичленные кольца в молекуле свободно вращаются вокруг оси, соединяющей центры колец. Такой тип стуктуры получил название "сэндвичевый" (пятичленные кольца - куски хлеба, а атом железа - начинка). Из-за сходства реационной способности с бензолом, новое соединение было названо "ферроцен" (звуковая аналогия очевидна в английском языке: benzene - ferrocene). Структура ферроцена была установлена в 1952 году Р. Вудвордом и Дж. Уилкинсоном на основании его реакционной способности, и независимо от них - Э. Фишером на основании рентгеноструктурных данных.
[править] Свойства
Многими исследователями было показано, что по общему характеру реакционной способности ферроцен напоминает бензол; это привело к тому, что очень скоро после открытия ферроцен был назван небензоидной ароматической системой. Для него характерны три типа химических превращений: замещение водорода в С5Н5-кольцах без разрыва связей Fe—С, окисление по атому Fe и разрыв связи Fe—C.
Реакции электрофильного замещения для ферроцена протекают легче, чем для бензола; при этом образуются как моно-, так и гетероаннулярные (содержащие заместители в разных циклах) дизамещённые производные.
Ферроцен легко и обратимо окисляется до катион-радикала ферроцения (кислородом воздуха в кислой среде, перекисью водорода, иодом, хлоридом железа(III) и т.п.). При окислении не происходит заметных изменений в геометрии молекулы ферроцена. Разбавленные растворы солей ферроцения окрашены в синий цвет, концентрированные — в красный.
Связь Fe—С в ферроцене мало реакционноспособна и разрывается только при действии очень сильных восстановителей: водорода в присутствии катализатора (Никель Ренея) (300 оC, 2,5 МПа) либо растворов щелочных металлов в жидком аммиаке или аминах. При взаимодействии ферроцена с аренами в присутствии AlCl3/Al одно кольцо замещается на арен и образуется катион [Fе(С5Н5)(арен)]+.
[править] Получение
 |
Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его. |
[править] Применение
Ферроцен используется в нефтяной промышленности в качестве антидетонатора. Применяется как термостабилизатор полиэтилена и диеновых каучуков (например, бутадиеновых); используется в синтезе некоторых медицинских препаратов.
[править] Литература
- Фишер Э., Вернер Г. «π-комплексы металлов», М.: Мир, 1968.
- Посон П. «Химия металлорганических соединений», М.: Мир, 1970.
- Губин С. П., Шульгин Г. Б. «Химия комплексов со связями металл — углерод», Новосибирск, Наука, 1984.
