# Cobaltocene

Il cobaltocene è il composto metallorganico del cobalto con formula [Co(η$^5$-C$_5$H$_5$)$_2$], generalmente abbreviata come CoCp$_2$. È un metallocene, cioè un composto a sandwich di struttura analoga al ferrocene. In condizioni normali è un solido cristallino rosso scuro, paramagnetico, stabile in assenza di aria fino a 250 °C, solubile in solventi organici non polari. Deve essere conservato e maneggiato in assenza di aria perché è rapidamente ossidato dall'ossigeno, formando il catione giallo CoCp$_2$$^+$. È un composto fortemente riducente.

## Sintesi

Il cobaltocene si prepara facendo reagire dicloruro di cobalto anidro e ciclopentadienuro di sodio in soluzione di THF:
    CoCl$_2$ + 2NaC$_5$H$_5$ → [Co(η$^5$-C$_5$H$_5$)$_2$] + 2NaCl
Il composto metallorganico viene in genere purificato per sublimazione sotto vuoto.

## Struttura e legame

Il cobaltocene è un composto metallorganico appartenente al gruppo dei metalloceni, che sono composti a sandwich dove l'atomo metallico è inserito tra due anelli ciclopentadienilici.
Il cobaltocene possiede 19 elettroni nel livello elettronico più esterno, uno in più di quelli che si osservano nel ferrocene e nella maggior parte dei complessi metallorganici, che seguono la regola dei 18 elettroni, e questo giustifica la sua elevata reattività. L'elettrone in più occupa un orbitale antilegante che destabilizza il legame Co−C; di conseguenza le distanze di legame Co−C sono un po' più lunghe dei corrispondenti legami Fe−C del ferrocene.
Il cobaltocene non ha tendenza a dimerizzare, mentre l'analogo composto del congenere superiore rodio, il rodiocene, esiste come RhCp$_2$ solo a temperature sotto −196 °C; a temperatura ambiente si forma invece un dimero [RhCp$_2$]$_2$ dove la regola dei 18 elettroni viene rispettata.

## Reattività

Molte reazioni chimiche del cobaltocene sono caratterizzate dalla tendenza a perdere un elettrone, portando alla formazione del catione a 18 elettroni chiamato cobalticinio:
    2[Co(η$^5$-C$_5$H$_5$)$_2$] + I$_2$ → 2[Co(η$^5$-C$_5$H$_5$)$_2$]$^+$ + 2I$^−$ 19 e$^−$     18 e$^−$

### Proprietà redox

Il cobaltocene è comunemente usato in laboratorio come riducente monoelettronico. In effetti, il comportamento della coppia redox CoCp$_2$$^+$/CoCp$_2$ è così reversibile che viene usata come standard interno in voltammetria ciclica. L'analogo composto decametilcobaltocene [Co(η$^5$-C$_5$Me$_5$)$_2$] è un riducente particolarmente energico, dato che l'effetto induttivo dei dieci gruppi metile carica negativamente il cobalto, che ha maggior tendenza a eliminare questo surplus di carica. Questi due composti sono tra i pochi riducenti che si sciolgono in solventi organici non polari. I loro potenziali di riduzione sono i seguenti, usando la coppia ferrocene/ferricinio come riferimento (Cp = η$^5$-C$_5$H$_5$, Cp* = η$^5$-C$_5$Me$_5$):
    FeCp$_2$$^+$/FeCp$_2$: 0 V
    FeCp*$_2$$^+$/FeCp*$_2$: -0,59 V
    CoCp$_2$$^+$/CoCp$_2$: -1,33 V
    CoCp*$_2$$^+$/CoCp*$_2$: -1,94 V
Come si può vedere, l'effetto maggiore sui potenziali è dato dal tipo di metallo: passando da ferro a cobalto il potenziale di riduzione diventa più negativo di circa 1,3 V. Un effetto minore ma ancora notevole è dato dalla metilazione: i composti decametilati hanno un potenziale di riduzione più negativo di circa 0,6 V rispetto all'analogo non metilato.

### Altre reazioni

Trattando il [Co(η$^5$-C$_5$H$_5$)$_2$] con diossido di carbonio si ottiene il derivato di Co(I) [Co(CO)$_2$(η$^5$-C$_5$H$_5$)], con perdita di un legante Cp. Questo composto ha 18 elettroni ed è un liquido stabile all'aria che può essere distillato. Ha una struttura che viene detta a sgabello di pianoforte (anche se ha solo due piedi).