Bis(benzène)chrome
Le bis(benzène)chrome est un complexe organochromique (en) de formule chimique (η6-C6H6)2Cr. Il s'agit d'un solide brun à noir qui a joué un rôle important dans le développement des composés sandwich en chimie organométallique. Il est formé de deux ligands benzène C6H6 parallèles de part et d'autre d'un atome de chrome de manière semblable à celles des métallocènes, notamment du chromocène (η5-C5H5)2Cr. C'est le prototype des complexes métalliques à deux ligands arène[3].
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Échantillon de (η6-C6H6)2Cr sous atmosphère d'azote.
| Bis(benzène)chrome | |||
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| Structure du bis(benzène)chrome. | |||
| Identification | |||
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| No CAS | |||
| No ECHA | 100.013.675 | ||
| No CE | 215-042-7 | ||
| No RTECS | GB5850000 | ||
| PubChem | 11984611 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule | C12H12Cr |
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| Masse molaire[1] | 208,219 8 ± 0,011 g/mol C 69,22 %, H 5,81 %, Cr 24,97 %, |
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| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | 260 à 265 °C[2] | ||
| Point d’éclair | 82 °C[2] | ||
| Précautions | |||
| SGH[2] | |||
 Attention |
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| NFPA 704[2] | |||
| Transport[2] | |||
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
Synthèse
Il est sensible à l'air et doit être préparé sous atmosphère inerte ou dans une rampe à vide. Il a été obtenu la première fois par réaction de chlorure de chrome(III) CrCl3, d'aluminium et de benzène C6H6 en présence de chlorure d'aluminium AlCl3. Appelé méthode réductrice de Friedel-Crafts, ce procédé a été exploré par Fischer et ses élèves[4] - [5]. Cette réaction produit un complexe [(η6-C6H6)2Cr]+ jaune réduit en complexe neutre[6] ; les réactions idéalisées s'écrivent :
- CrCl3 + 2⁄3 Al + 1⁄3 AlCl3 + 2 C6H6 ⟶ [(η6-C6H6)2Cr]AlCl4 ;
- [(η6-C6H6)2Cr]AlCl4 + 1⁄2 Na2S2O4 ⟶ (η6-C6H6)2Cr + NaAlCl4 + SO2↑.
Il est possible de produire le bis(benzène)chrome et de nombreux analogues par condensation de vapeurs métalliques, en l'occurrence par co-condensation de vapeurs de chrome avec un arène. Cela permet d'obtenir un complexe de phosphorine (en) (phosphabenzène) de formule (C5H5P)2Cr[7].
Propriétés et applications
Le bis(benzène)chrome cristallise dans une conformation éclipsée. C'est un complexe à 18 électrons de valence qui n'a donc pas d'électron célibataire, de sorte qu'il n'a pas de moment magnétique ; le cation [(η6-C6H6)2Cr]+ a en revanche un électron célibataire et porte un moment magnétique de 1,77 µB[8].
Il réagit avec les acides carboxyliques pour donner des carboxylates de chrome(II) tels que l'acétate de chrome(II) Cr2(CH3COO)4·2H2O, porteur d'une liaison quadruple entre les atomes de chrome. L'oxydation donne le cation [(η6-C6H6)2Cr]+. La carbonylation donne le (benzène)chrome tricarbonyle (η6-C6H6)Cr(CO)3.
Le bis(benzène)chrome est utilisé comme catalyseur de déshydrogénation en synthèse organique[9].
Notes et références
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- « Fiche du composé Dibenzenechromium, C 69.2%, H 5.8% », sur Alfa Aesar (consulté le ).
- (en) Guido Pampaloni, « Aromatic hydrocarbons as ligands. Recent advances in the synthesis, the reactivity and the applications of bis(η6-arene) complexes », Coordination Chemistry Reviews, vol. 254, nos 5-6, , p. 402-419 (DOI 10.1016/j.ccr.2009.05.014, lire en ligne)
- (en) R. B. King, Organometallic Syntheses. Volume 1 Transition-Metal Compounds, Academic Press, 1965. (ISBN 0-444-42607-8)
- (en) C. Elschenbroich et A. Salzer, Organometallics: A Concise Introduction, 2e éd., Wiley-VCH, 1992. (ISBN 3-527-28165-7)
- (de) Georg Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3e édition, vol. 3, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1981, p. 1840. (ISBN 3-432-87823-0)
- (en) Eckhardt Schmidt, Kenneth J. Klabunde, Aldo Ponce, Alexander Smetana et David Heroux, « Metal Vapor Synthesis of Transition Metal Compounds », Encyclopedia of Inorganic Chemistry, (DOI 10.1002/0470862106.ia137, lire en ligne)
- (de) Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, 6e éd., Vieweg+Teubner, Wiesbaden, 2008. (ISBN 978-3-8351-0167-8)
- (en) James W. Herndon, « Dibenzenechromium », Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, (DOI 10.1002/047084289X.rd020, lire en ligne)