Cromoceno

El cromoceno és un compost organometálico de crom de fòrmula (C₅H₅)₂Cr, a sovint abreviat com Cp₂Cr. Este sòlit volàtil, roig obscur, es classifica dins dels denominats composts sándwich i, més específicament, com un metaloceno. Es forma un complex sándwich anàlec al ferroceno, pero no seguix la regla dels 18 electrons, perque només té 16 electrons de valència. El cromoceno va ser descrit per primera volta en 1953.

Estructura i enllaç

Cromoceno: Conformació alternada (esquerra) i conformació eclipsada (dreta).

En l'estructura cristalina del cromoceno, la llongitut mija d'enllaç Cr-C es va determinar per difracció de rajos X com 215,1(13) pm. Com en el ferroceno, els anells de ciclopentadienilo estan també en la conformació eclipsada i escalonada-alternada.

És paramagnético i altament reductor. De la mateixa manera que atres derivats de metaloceno, el cromoceno sublima ràpidament a buit, i és soluble en dissolvents orgànics no polars. És altament reactiu en aigua i en l'aire pot incendiar-se espontàneament en entrar en contacte.

Obtenció

El cromoceno es prepara per mig de la reacció del clorur de crom (II) en ciclopentadienuro de sodi, en tetrahidrofurano (THF) com a dissolvent. El primer pas consistix en sintetisar el clorur de crom (II) anhidro i despuix el cromoceno:

$\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\underset{THF}{\overset{}{\to }}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}\mathrm{)}\underset{THF}{\overset{}{\to }}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$

La síntesis directa del cromoceno en clorur de crom (II) i ciclopentadienuro de sodi és també possible:

$\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{6}}\underset{THF}{\overset{}{\to }}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

L'anàlec decametilcromoceno (Cr[C₅(CH₃)₅]₂), es prepara de forma similar a la primera reacció utilisant pentametilciclopentadienil-liti (és un ciclopentadienuro de liti que en lloc de "H" té "CH₃"), LiC₅(CH₃)₅.

El cromoceno també pot preparar-se a partir de clorur de crom (III) en un procés rédox:

$\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}\mathrm{)}\stackrel{}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{C}}_{\mathrm{10}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{10}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$

L'hexacarbonilo de cromo pot ser oxidat pel ciclopentadieno en presència de dietilamina per a produir cromoceno. Els protones retirats es reduïxen per a produir hidrogen gas:

$\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{6}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$