コバルト新世

コバルト新世
コバルトセンの骨格式	コバルトセンの球棒モデル
名前
	IUPAC名コバルトセン; ビス（η5-シクロペンタジエニル）コバルト
	その他の名前 Cp 2コ
識別子
CAS番号	1277-43-6 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:30678 ;
ケムスパイダー	83848 ;
ECHA 情報カード	100.013.692
EC番号	215-061-0;
パブケム CID	22045960;
RTECS番号	GG0350000;
ユニ	4W7LGU89CV ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ００２４８４０;
	InChI InChI=1S/2C5H5.Co/c21-2-4-5-3-1;/h21-5H;/q2-1;+2 キー: ILZSSCVGGYJLOG-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/2C5H5.Co/c21-2-4-5-3-1;/h21-5H;/q2-1;+2 キー: ILZSSCVGGYJLOG-UHFFFAOYAM;
	笑顔 [cH-]1cccc1.[cH-]1cccc1.[Co+2];
プロパティ
化学式	[ Co ( η5 - C5H5 ) 2 ]
モル質量	189.12 グラム/モル
外観	濃い紫色の固体
融点	171～173 °C (340～343 °F; 444～446 K)
水への溶解度	不溶性
構造
座標幾何学	サンドイッチ
双極子モーメント	ゼロ
熱化学
標準モル; エントロピー ( S ⦵ 298 )	236 JK −1モル−1
; 標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	+237 kJ/mol（不確か）
; 標準燃焼エンタルピー（Δ c H ⦵ 298）	−5839 kJ/モル
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
危険有害性情報	H228、H317、H351
注意事項	P210、P261、P280、P363、P405、P501
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	1 2 0
安全データシート（SDS）	外部SDS
関連化合物
関連するメタロセン	フェロセン; ニッケロセン; ロドセン
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

コバルトセンは、ビス(シクロペンタジエニル)コバルト(II)、または「ビス Cp コバルト」とも呼ばれ、化学式 Co(C ₅ H ₅ ) _2の有機コバルト化合物です。暗紫色の固体で、室温よりわずかに高い温度で容易に昇華します。コバルトセンは、最初のメタロセンであるフェロセンの直後に発見されました。酸素と反応しやすいため、この化合物は空気のない方法で取り扱い、保管する必要があります。

合成

コバルトセンは、 THF溶液中のシクロペンタジエニドナトリウム（NaC ₅ H ₅）と無水塩化コバルト（II）との反応によって製造される。塩化ナトリウムが同時生成され、有機金属生成物は通常、真空昇華によって精製される。^[2]

構造と結合

Co(C ₅ H ₅ ) _{2では、Co中心は2つの}シクロペンタジエニル(Cp)環に挟まれている。Co–C結合長は約2.1Åで、フェロセンのFe–C結合よりわずかに長い。^[3]

Co(C ₅ H ₅ ) _{2 は、}メタロセンまたはサンドイッチ化合物と呼ばれる有機金属化合物のグループに属します。 ^[4]コバルトセンは 19 個の価電子を持ち、非常に安定した関連化合物であるフェロセンなどの有機遷移金属錯体に通常見られる価電子より 1 個多くなっています。( 18 電子則を参照してください。) この追加の電子は、Co–C 結合に対して反結合する軌道を占めます。その結果、フェロセンの Co–C 距離は Fe–C 結合よりわずかに長くなります。Co(C ₅ H ₅ ) ₂の多くの化学反応は、この「余分な」電子を失う傾向があり、コバルトセニウムと呼ばれる 18 電子陽イオンを生成するという特徴があります。

{\ce {\アンダーブレース {2Co(C5H5)2} _{19e-}+I2->\アンダーブレース {2Co(C5H5)2+} _{18e-}+2I-}}

コバルトセンの近縁種であるロドセンは、モノマーとしては存在せず、Cp 環間の C-C 結合の形成によって自発的に二量体化します。

反応

酸化還元特性

Co(C ₅ H ₅ ) _{2 は}、研究室で一般的な 1 電子還元剤です。^[5] 実際、Co(C ₅ H ₅ ) ₂ 酸化還元対の可逆性は非常に優れているため、Co(C ₅ H ₅ ) _2はサイクリックボルタンメトリーで内部標準として使用できます。そのパーメチル化類似体であるデカメチルコバルトセン(Co(C ₅ Me ₅ ) ₂ ) は、10 個のメチル基からの電子密度の誘導的供与により、コバルトが「余分な」電子をさらに放出するように促すため、特に強力な還元剤です。これら 2 つの化合物は、非極性有機溶媒に溶解する還元剤のまれな例です。フェロセン-フェロセニウム対を基準として、これらの化合物の還元電位は次のとおりです。

データによると、デカメチル化合物は親メタロセンよりも約 600 mV 還元性が高いことが示されています。ただし、この置換基効果は金属の影響によって影が薄くなっています。Fe から Co に変更すると、還元性が 1.3 ボルト以上有利になります。

カルボニル化

Co(C ₅ H ₅ ) _2を一酸化炭素で処理すると、コバルト(I)誘導体Co(C ₅ H ₅ )(CO) ₂が得られ、同時に1つのCp配位子が失われる。この変換は、500 psiのCOで約130 °Cで行われる。^[2]^[6]

参照

ロドセン

参考文献

^ abcd 「ビス(シクロペンタジエニル)コバルト(II)」。American Elements 。 2018年8月24日閲覧。
^ ab King, RB (1965).有機金属合成. 第1巻. ニューヨーク、NY: Academic Press.
^ Antipin, M. Yu.; Boese, R.; Augart, N.; Schmid, G. (1993). 「100 K および 297 K におけるコバルトセン結晶構造の再決定: フェロセンおよびニッケロセンとの比較」Struct. Chem. 4 (2): 91–101. doi :10.1007/BF00677370. S2CID 93871667.
^ エルシェンブロイヒ、C.;サルザー、A. (1992)。有機金属: 簡潔な紹介(第 2 版)。ワインハイム: ワイリー-VCH。ISBN 978-3-527-28165-7。
^ Connelly, NG; Geiger, WE (1996). 「有機金属化学のための化学酸化還元剤」. Chem. Rev. 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID 11848774.
^ King, RB; Stone, FGA (1967).シクロペンタジエニル金属カルボニルといくつかの誘導体. 無機合成. 第7巻. pp. 99–115. doi :10.1002/9780470132388.ch31. ISBN 9780470132388。

外部リンク

IARC モノグラフ「コバルトおよびコバルト化合物」
国家汚染物質目録 - コバルトファクトシート
NIST 標準参照データベース

[sds-1] 「ビス(シクロペンタジエニル)コバルト(II)」。American Elements 。 2018年8月24日閲覧。

[King-2] King, RB (1965).有機金属合成. 第1巻. ニューヨーク、NY: Academic Press.

[3] Antipin, M. Yu.; Boese, R.; Augart, N.; Schmid, G. (1993). 「100 K および 297 K におけるコバルトセン結晶構造の再決定: フェロセンおよびニッケロセンとの比較」Struct. Chem. 4 (2): 91–101. doi :10.1007/BF00677370. S2CID 93871667.

[4] エルシェンブロイヒ、C.;サルザー、A. (1992)。有機金属: 簡潔な紹介(第 2 版)。ワインハイム: ワイリー-VCH。ISBN 978-3-527-28165-7。

[5] Connelly, NG; Geiger, WE (1996). 「有機金属化学のための化学酸化還元剤」. Chem. Rev. 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID 11848774.

[6] King, RB; Stone, FGA (1967).シクロペンタジエニル金属カルボニルといくつかの誘導体. 無機合成. 第7巻. pp. 99–115. doi :10.1002/9780470132388.ch31. ISBN 9780470132388。