كوبالتوسين

البنية

من جهة ثانية، إن الكثير من التفاعلات الكيميائية للكوبالتوسين تتأثر بوجود هذا الإلكترون الفائض، بحيث أن المعقد يميل إلى منح هذا الإلكترون مشكلاً كاتيون الكوبالتوسينيوم.

وفي السياق ذاته، يكون للكوبالتوسين البنية النمطية لمركبات الميتالوسين الشطيرية، حيث تتوسط ذرة فلز مركزية الفراغ بين حلقتي بنتادينيل متوازيتين. وفي حالة الكوبالتوسين تكون الذرة المركزية عبارة عن ذرة كوبالت، حالة أكسدتها +2. يمتلك الكوبالتوسين في بنيته 19 إلكترونا تكافؤياً، 7 من ذرة الكوبالت، و6 من كل حلقة بنتادينيل، فيكون المجموع 7 + 12 = 19، وهو بذلك لديه إلكتروناً واحداً زيادة عن قاعدة 18-إلكترون، والتي تنطبق عادة على أغلب معقدات الفلزات الانتقالية العضوية. يشغل الإلكترون الفائض مداراً ذرياً غير رابط وذلك بالنسبة للرابطة Co-C، بالتالي تكون الروابط بين الكوبالت وذرات الكربون أطول قليلاً من تلك التي بين الحديد والكربون في الفرّوسين الذي يحقق قاعدة 18 إلكترون، بحيث أن المسافة بين حلقتي البنتادينيل Cp-Cp تكون 340 بيكومتر في الكوبالتوسين، مقابل 332 بيكومتر في الفروسين.

الاستخدامات

• طالع كذلك
• كروموسين
• فروسين
• منغنوسين

إضافةً إلى ذلك، يستعمل الكوبالتوسين بشكل شائع في المختبرات كعامل اختزال يقوم على أساس تبادل إلكترون واحد. يمتاز الزوج الناتج عن تفاعلات الأكسدة-اختزال بثباتيته، لذلك يستعمل أحيانا كمعيار داخلي في الفولتية الدورية Cyclic voltammetry.

CoCl2 + 2NaCp → CoCp2 + 2NaCl

Co(NH3)Cl2 + 2NaCp → CoCp2 + 2NaCl + 6NH3

تفاعلات أكسدة-اختزال

• Fe(C5H5)2+/Fe(C5H5)2: 0 V
• Fe(C5Me5)2+/Fe(C5Me5)2: -0.59 V
• Co(C5H5)2+/Co(C5H5)2: -1.33 V
• Co(C5Me5)2+/Co(C5Me5)2: -1.94 V

وفي السياق ذاته، يعد الكوبالتوسين من العوامل المختزلة التي تقوم على تبادل إلكترون واحد. تكون القدرة الاختزالية للكوبالتوسين أقل من تلك التي لمركب عشاري ميثيل الكوبالتوسين، Co(C5Me5)2، الذي يتخلى عن الإلكترون الفائض بصورة أسهل، نتيجة الكثافة الإلكترونية العالية التي تقدمها مجموعات الميثيل. يمتاز الكوبالتوسين ومشتقه الميثيلي بأنهما من الأمثلة النادرة للعوامل المختزلة التي تنحل في المحلات غير القطبية. تحوي القائمة أدناه كمونات الاختزال لهذه المركبات مع استخدام زوج فروسين-فروسينيوم كمعيار:

الخواص

وفي هذا الصدد، يتفاعل الكوبالتوسين مع غاز أحادي أكسيد الكربون مشكلاً Co(C5H5)(CO)2، وهو عبارة عن سائل قابل للتقطير، ولديه ثباتية تجاه الهواء.

وفي هذا السياق، مركب الكوبالتوسين حساس تجاه الهواء فهو يتأكسد بسهولة بأكسجين الهواء إلى الكاتيون + Cp2Co ذي اللون الأصفر، لذا يجب حفظه تحت جو من غاز خامل.

وفي هذا الصدد، لا ينحل الكوبالتوسن في الماء، لكنه ينحل جيداً في المحلات غير القطبية مثل الهكسان أو التولوين.

التحضير

من جهة ثانية، يحضر الكوبالتوسين من تفاعل حلقي بنتادينيد الصوديوم NaC5H5 مع كلوريد الكوبالت الثنائي اللامائي أو مع سداسي أمين كلوريد الكوبالت الثنائي في وسط من رباعي هيدرو الفوران THF، حيث يتشكل ملح كلوريد الصوديوم كناتج ثانوي، ويفصل الكوبالتوسين بالتسامي تحت الفراغ.