Rutenocene

Il rutenocene è il composto metallorganico con formula Template:Chem, spesso abbreviata come Template:Chem. Appartiene alla categoria dei composti a sandwich e più in particolare è un metallocene. In condizioni normali è un solido inodore di colore giallo chiaro. In questo composto il rutenio ha formalmente stato di ossidazione +2.

Struttura

La struttura del rutenocene è quella di un composto a sandwich, con l'atomo di rutenio racchiuso tra due anelli ciclopentadienilici. È una struttura analoga a quella del ferrocene, con la differenza che i due anelli aromatici nel rutenocene hanno configurazione eclissata (simmetria D_5h), mentre nel ferrocene hanno configurazione sfalsata (simmetria D_5d). La differenza di struttura è imputata alle maggiori dimensioni dell'atomo di rutenio che obbligano i due anelli aromatici a stare più lontani, diminuendo le reciproche interazioni steriche (la distanza metallo-carbonio è Template:M nel rutenocene e Template:M nel ferrocene).

Sintesi

Il rutenocene fu sintetizzato per la prima volta nel 1952 da Geoffrey Wilkinson, che già aveva contribuito a chiarire la struttura del ferrocene. Wilkinson fece reagire acetilacetonato di rutenio(III) con un eccesso di bromuro di ciclopentadienilmagnesio:

$2\mathrm{R}\mathrm{u}(\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{a}\mathrm{c}){\phantom{A}}_3+3\mathrm{C}{\phantom{A}}_5\mathrm{H}{\phantom{A}}_5\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}⟶\mathrm{R}\mathrm{u}(\mathrm{C}{\phantom{A}}_5\mathrm{H}{\phantom{A}}_5){\phantom{A}}_2+3{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{\prime }}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}\prime }\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}{\phantom{A}}^{\prime }+{\phantom{A}}^{\prime }(\mathrm{C}{\phantom{A}}_5\mathrm{H}{\phantom{A}}_5){\phantom{A}}^{\prime }$

Il rutenocene si prepara anche per reazione tra ciclopentadienuro di sodio e rutenio(II) ottenuto in situ da cloruro di rutenio(III) e rutenio metallico:

$\mathrm{R}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}{\phantom{A}}_5\mathrm{H}{\phantom{A}}_5⟶\mathrm{R}\mathrm{u}(\mathrm{C}{\phantom{A}}_5\mathrm{H}{\phantom{A}}_5){\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Reattività

Il rutenocene è molto più stabile alla temperatura rispetto al ferrocene; inizia a decomporsi a circa 600 ºC ed è quindi un composto organometallico particolarmente stabile.

Il rutenocene ha una ricca chimica redox. In riduzione si comporta come il ferrocene, formando specie stabili. Il comportamento dei due composti è invece differente in ossidazione. Il ferrocene è caratterizzato da un processo reversibile monoelettronico, mentre il rutenocene dà luogo a ossidazioni bielettroniche irreversibili. Con il rutenocene la reazione può poi procedere con l'addizione di nucleofili al centro metallico. Ad esempio con alogenuri si formano cationi isolabili tipo Template:Chem dove il rutenio è nello stato di ossidazione +4.

Per quanto riguarda le reazioni di sostituzione, nel rutenocene si osserva un comportamento molto simile a quello del ferrocene: si possono avere facilmente reazioni di sostituzione elettrofila sugli anelli aromatici, come ad esempio acilazioni, arilazioni, solfonazioni, formilazioni, ecc.

Bibliografia

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