Uranocen

Uranocen
Struktura

Struktura

Model molekuly

Model molekuly

Obecné
Systematický názevbis(η8-cyklooktatetraenyl)uran
Ostatní názvycyklooktatetraenid uraničitý, U(COT)2
Funkční vzorec(C8H8)2U
Sumární vzorecC16H16U
Vzhledzelené krystaly[1]
Identifikace
Registrační číslo CAS11076-26-8
PubChem12865934
SMILESC1=CC=CC=CC=C1.C1=CC=CC=CC=C1.[U]
InChI1S/2C8H8.U/c2*1-2-4-6-8-7-5-3-1;/h2*1-8H;/b2*2-1-,3-1?,4-2?,5-3-,6-4-,7-5?,8-6?,8-7-;
Vlastnosti
Molární hmotnost446,33 g/mol
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Uranocen je chemická sloučenina se vzorcem [U(C8H8)2, patřící mezi organické sloučeniny uranu; atom uranu je navázán mezi dva cyklooktatetraenidové kruhy; zelená pevná látka citlivá na přítomnost vzduchu. Jedná se o jednu z prvních připravených organických sloučenin aktinoidů. Uranocen patří mezi aktinoceny, skupinu metalocenů odvozených od aktinoidů. Jde o nejčastěji zkoumaný bis[8]anulenid kovu, přestože není známo žádné jeho praktické využití.[2]

Příprava a struktura

Uranocen poprvé připravil Andrew Streitwieser v roce 1968, pomocí reakce cyklooktatetraenidu draselného s chloridem uraničitým v tetrahydrofuranu (THF) při 0 °C:[1]

Příprava uranocenu

Uranocen reguje s kyslíkem a na vzduchu je samozápalný, ovšem odolává hydrolýze. Jeho krystalickou strukturu zjistil Kenneth Raymond.[3]

U4+(C8H 2−
8 )2 obsahuje rovinné η8-cyklooktatetraenidové ionty, které jsou navzájem rovnoběžné a s uranovým atomem vytváří sendvičovou sloučeninu. V pevném uranocenu se cyklooktatetraenové kruhy navzájem zakrývají, což molekule dodává D8h symetrii. V roztocích kruhy rotují, s nízkou aktivační energií.

Spektroskopické vlastnosti

Uranocen je paramagnetický. Jeho magnetická susceptibilita odpovídá |MJ| o hodnotě 3 nebo 4, přičemž magnetický moment je ovlivňován spinorbitálními interakcemi.[4]

NMR spektrum odpovídá |MJ| = 3.[5] Výpočty podle elektronové teorie od nejjednodušších[6] po nejpřesnější[7] také dávají hodnoty |MJ| 3 u základního a 2 u prvního excitovaného stavu, což odpovídá dvojité symetrii těchto stavů[8] a označuje se symboly E3g a E2g

Zelenou barvu uranocenu způsobují tři silné přechody v jeho viditelném spektru.[1][9]

Data z Ramanovy spektroskopie naznačují přítomnost nízkoenergetických (E2g) excitovaných stavů.[9][10]

Pomocí výpočtů bylo zjištěno[11], že v oblasti viditelného světla se vyskytují převážně přechody mezi 5f a 6d, což vytváří stavy E2u a E3u.

Podobné sloučeniny

Sloučeniny typu M(C8H8)2 jsou známy u M = (Nd, Tb, Yb, Th, Pa, Np a Pu). Popsán je i na vzduchu stálý komplex U(C8H4Ph4)2 a také byly připraveny cykloheptatrienyly [U(C7H7)2]−.[2] Oproti těmto látkám má bis(cyklooktatetraen)železo odlišnou strukturu, kde je jeden ligand typu η6- a druhý typu η4-C8H8.

Odkazy

Literatura

  • The f elements, Nikolas Kaltsoyannis a Peter Scott ISBN 0-19-850467-5
  • Chemistry of the Elements, N. N. Greenwood a A. Earnshaw ISBN 0-08-022057-6

Externí odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Uranocene na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c A. Streitwieser; U. Mueller-Westerhoff. Bis(cyclooctatetraenyl)uranium (uranocene). A new class of sandwich complexes that utilize atomic f orbitals. Journal of the American Chemical Society. 1968, s. 7364. DOI 10.1021/ja01028a044. 
  2. ↑ a b D. Seyferth. Uranocene. The First Member of a New Class of Organometallic Derivatives of the f Elements. Organometallics. 2004, s. 3562–3583. DOI 10.1021/om0400705. 
  3. ↑ Allan Zalkin; Kenneth N. Raymond. Structure of di-.pi.-cyclooctatetraeneuranium (uranocene). Journal of the American Chemical Society. 1969, s. 5667–5668. Dostupné online. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja01048a055. 
  4. ↑ D. G. Karraker; J. A. Stone; E. R. Jones; N. Edelstein. Bis(cyclooctatetraenyl)neptunium(IV) and Bis(cyclooctatetraenyl)plutonium(IV). The Journal of Chemical Physics. 1970, s. 4841–4845. DOI 10.1021/ja00719a014. 
  5. ↑ R. D. Fischer. Volume 44 – Organometallics of the f-Elements. Dordrecht: Reidel, 1979. ISBN 90-277-0990-4. Kapitola NMR Spectroscopy of Organometallic Compounds of the f-Elements: Practical Applications, s. 337–377. 
  6. ↑ R. G. Hayes; N. Edelstein. An Elementary Molecular Orbital Calculation on U(C8H8)2 and Its Application to the Electronic Structure of U(C8H8)2, Np(C8H8)2. and Pu(C8H8)2. Journal of the American Chemical Society. 1972, s. 8688–8691. DOI 10.1021/ja00780a008. 
  7. ↑ W. Liu; M. Dolg; P. Fulde. Low-lying electronic states of lanthanocenes and actinocenes M(C8H8)2 (M=Nd, Tb, Yb, U). The Journal of Chemical Physics. 1997, s. 3584–3591. DOI 10.1063/1.474698. Bibcode 1997JChPh.107.3584L. 
  8. ↑ G. Herzberg. Molecular Spectra and Molecular Structure III. Electronic Spectra and Electronic Structure of Polyatomic Molecules. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand, 1966. S. 566. 
  9. ↑ a b R. F. Dallinger; P. Stein; T. G. Spiro. Resonance Raman Spectroscopy of Uranocene: Observation of an Anomalously Polarized Electronic Band and Assignment of Energy Levels. Journal of the American Chemical Society. 1978, s. 7865–7870. DOI 10.1021/ja00493a013. 
  10. ↑ J. S. Hager; J. Zahardis; R. M. Pagni; R. N. Compton; J. Li. Raman under nitrogen. The high-resolution Raman spectroscopy of crystalline uranocene, thorocene, and ferrocene. The Journal of Chemical Physics. 2004, s. 2708–2718. DOI 10.1063/1.1637586. PMID 15268415. Bibcode 2004JChPh.120.2708H. 
  11. ↑ A. H. H. Chang; R. M. Pitzer. Electronic Structure and Spectra of Uranocene. Journal of the American Chemical Society. 1989, s. 2500–2507. DOI 10.1021/ja00189a022. 

Média použitá na této stránce

Uranocene synthesis.svg
Synthesis of uranocene from 1,3,5,7-cyclooctatetraene ([8]annulene).
Uranocene-3D-vdW.png
Model molekuly uranocenu