Le cyclopentadiène ou cyclopenta-1,3-diène est un hydrocarbure cyclique de formule . Il forme facilement des anions cyclopentadiénure C5H5− (Cp) grâce à leur stabilisation par aromaticité. Cet anion est très utilisé en chimie des complexes organométalliques et forme notamment des complexes dits « sandwich » où un cation central est entouré par deux anions parallèles. Le cyclopentadiène est le plus simple des diènes cycliques après le cyclobutadiène.
vignette|Modélisation 3D du ferrocène, montrant sa conformation décalée. En chimie organométallique, un composé sandwich est un composé chimique comportant un métal lié par liaisons haptiques à deux ligands arène () substitués (par exemple ) ou dérivé hétérocyclique (par exemple ). On parle de composé « sandwich » car le métal est généralement situé entre les cycles, comme la garniture d'un sandwich. Une sous-classe importante de complexes sandwich sont les métallocènes.
Le ferrocène est un composé organométallique de formule . Il fait partie de la famille des métallocènes, un type de composé sandwich dans lequel le centre métallique est entouré de deux cycles cyclopentadiényles. La découverte d'un tel composé et de ses analogues a précipité la croissance dans le domaine de la chimie organométallique donnant suite à un prix Nobel. Comme pour beaucoup de produits, la première synthèse du ferrocène fut accidentelle.
La chimie organométallique est l'étude des composés chimiques contenant une liaison covalente entre un métal et un atome de carbone situé dans un groupe organique. Elle combine des aspects de la chimie organique et de la chimie inorganique. 1827 Le sel de Zeise, nommé en l'honneur de William Christopher Zeise, est le premier complexe oléfines/platine. 1863 Charles Friedel et James Crafts préparent un organochlorosilane. 1890 Ludwig Mond découvre le carbonyle de nickel. 1899 Introduction de la réaction de Grignard.
Le dichlorure de titanocène est un composé organotitane de formule chimique , couramment abrégée , où Cp représente un ligand cyclopentadiényle . Ce métallocène est un réactif employé en synthèse organique et organométallique. Il se présente comme une poudre rouge vif qui s'hydrolyse lentement au contact de l'air. Il présente également une activité antitumorale et a été le premier complexe non platine à faire l'objet d'un essai clinique en chimiothérapie.
Le terme hapticité est utilisé pour décrire la coordination d'un groupe contigu d'atomes d'un ligand à un atome central. L'hapticité d'un ligand est désigné par la lettre grecque η. En général cette notation est complétée par le nombre d'atomes de ligand liés à l'atome central, placé en exposant. Cette notation n'est en revanche pas utilisée quand il n'y a qu'un atome coordiné (la notation κ est alors préférée).
Le cyclopentadiényle, ou anion cyclopentadiénure, est un ligand aromatique de formule chimique dérivant formellement du cyclopentadiène par déprotonation. C'est notamment un constituant des métallocènes tels que le ferrocène , mais on le trouve également dans des sels tels que le cyclopentadiénure de lithium . Il est très couramment abrégé « Cp » dans les équations chimiques. Il se présente sous la forme d'un anion cyclique plan de symétrie en forme de pentagone portant six qui satisfont la règle de Hückel relative à l'aromaticité.
Le cobaltocène ou bis(cyclopentadiényl)cobalt(II) est un composé organocobalteux de formule Co(C5H5)2. C'est un solide violet foncé qui se sublime facilement sous vide à température légèrement supérieure que la température ambiante. Le cobaltocène a été découvert peu après le ferrocène, le premier métallocène synthétisé. De par sa forte réactivité avec le dioxygène, le composé doit être manipulé et stocké à l'abri de l'air. Dans Co(C5H5)2, le cobalt est pris en « sandwich » entre deux cycles cyclopentadiénure (Cp).
Le dimère de (cyclopentadiényl)fer dicarbonyle, est un complexe de formule chimique , souvent abrégée . Parfois symbolisé ou appelé « dimère fip », il s'agit d'un solide cristallisé de couleur sombre rougeâtre, très soluble dans les solvants organiques faiblement polaires comme le chloroforme et la pyridine , mais moins soluble dans le tétrachlorométhane et le disulfure de carbone . Il est insoluble dans l'eau mais reste stable au contact de l'eau.
Le 1,2,3,4,5-pentaméthylcyclopentadiène est un diène cyclique de formule C5(CH3)5H. C'est un précurseur du ligand 1,2,3,4,5-pentaméthylcyclopentadiényle, souvent noté « Cp* » (pour montrer que les cinq groupes méthyle radient du cycle comme une étoile à cinq branches). Contrairement aux autres cyclopentadiènes moins substitués, Cp*H n'a pas tendance à se dimériser. Le pentaméthylcyclopentadiène a d'abord été préparé à partir du tiglaldéhyde via la 2,3,4,5-tétraméthylcyclopent-2-énone. Il peut également êtr
