Metallocene: caratteristiche e nomenclatura
Il metallocene è un composto metallorganico composto da due anioni ciclopentadienilici legati da un metallo con stato di ossidazione (II). Il termine deriva da ferrocene, il primo composto con queste caratteristiche ad essere sintetizzato per caso da due gruppi di ricercatori attraverso la reazione tra bromuro di ciclopentadienilmagnesio e cloruro di ferro (II).
La struttura del ferrocene è stata determinata attraverso la Risonanza Magnetica Nucleare e la Diffrazione di Raggi X. I sei elettroni dell’anione ciclopentadienilico si legano al metallo centrale Fe²⁺, che assume una configurazione stabile con 18 elettroni, simile al gas nobile Kripton.
Sintesi del metallocene
I metalloceni possono essere sintetizzati in diverse modalità:
1) Dal sale metallico e dal ciclopentadienuro di sodio ottenuto dalla deprotonazione del ciclopentadiene:
MCl₂ + 2 NaC₅H₅ → 2 (C₅H₅)₂M + 2 NaCl
2) Dal metallo in fase gassosa e dal ciclopentadiene:
M + 2 C₂H₆ → (C₅H₅)₂M + H₂
3) Dall’anione ciclopentadienilico e un opportuno reagente. Ad esempio, il cromocene è ottenuto dal cromo esacarbonile e ciclopentadiene:
Cr(CO)₆ + 2 C₂H₆ → (C₅H₅)₂Cr + H₂ + 6 CO
I metalloceni sono soggetti a reazioni di sostituzione come l’acilazione di Friedel-Craft in presenza di cloruro di acetile e cloruro di alluminio.
Applicazioni dei metalloceni
I metalloceni contenenti titanio, zirconio e afnio vengono impiegati come catalizzatori nella polimerizzazione delle olefine e come reagenti per reazioni stereospecifiche. Sono ampiamente utilizzati in molte reazioni chimiche con importanti applicazioni industriali.
