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Concept
Cobaltocène
Résumé
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). Les liaisons Co-C ont une longueur d'environ 210 pm (2,1 Å), légèrement plus grandes que les liaisons Fe-C dans le ferrocène.
Le cobaltocène possède 19 électrons de valence, un de plus que dans les complexes de métaux de transitions stables (voir la règle des 18 électrons), comme le ferrocène ; cet électron supplémentaire occupe une orbitale antiliante dans le diagramme des OM de ce complexe, ce qui explique d'une part que cette liaison est légèrement plus longue que celle de Fe-C dans le ferrocène et d'autre part que cet électron soit cédé facilement à un oxydant. Beaucoup de réactions impliquant le cobaltocène sont caractérisées par sa tendance à vouloir perdre cet électron supplémentaire, formant le cobaltocénium, un cation à 18 électrons :
{|
|-
| 2Co(C5H5)2
| + I2
| →
| 2[Co(C5H5)2]+
| + 2I−
|-
|
|
|
|
|
|-
|}
Un composé analogue du cobaltocène est le rhodocène (le rhodium est juste sous le cobalt dans la classification périodique). Le rhodocène n'existe pas à l'état de monomère car il se dimérise spontanément par formation de liaison C-C entre les cycles Cp.
Le cobaltocène est préparé par réaction entre le cyclopentadiénure de sodium (NaC5H5) et le chlorure de cobalt(II) anhydre dans le THF sec et sous atmosphère inerte.
2 NaC5H5 + CoCl2 → Co[C5H5]2 + 2 NaCl
Du chlorure de sodium se forme pendant la réaction. Il est éliminé par extraction du cobaltocène dans un solvant dans lequel NaCl n'est pas soluble (pentane par exemple) et peut être purifié par sublimation sous vide.
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