Metalosena

Metalosena adalah suatu senyawa yang biasanya terdiri dari dua anion siklopentadienil (C₅H−5, disingkat Cp) yang terikat pada suatu pusat logam (M) dalam keadaan oksidasi II, dengan rumus umum yang dihasilkan (C₅H₅)₂M. Berkaitan erat dengan metalosena adalah turunan metalosena, misalnya titanosena diklorida, vanadosena diklorida. Metalosena tertentu dan turunannya menunjukkan sifat katalitik, meskipun metalosena jarang digunakan secara industri. Turunan metalosena kationik golongan 4 terkait dengan [Cp₂ZrCH₃]⁺ yang mengkatalisis polimerisasi olefin.
Beberapa metalosena terdiri dari logam plus dua anion siklooktatetraenida (C₈H2−8, disingkat cot²⁻), yaitu lantanosena dan aktinosena (uranosena dan lainnya).
Metalosena adalah bagian dari kelas senyawa yang lebih luas yang disebut senyawa sandwich.
Dalam struktur yang ditunjukkan di sebelah kanan, dua pentagon adalah anion siklopentadienil dengan lingkaran di dalamnya menunjukkan mereka secara aromatik terstabilkan. Di sini mereka ditampilkan dalam konformasi bersilang.

Sejarah

Metalosena pertama yang terklasifikasi adalah ferosena, dan ditemukan bersamaan pada tahun 1951 oleh Kealy dan Pauson, dan Miller et al. Kealy dan Pauson berusaha mensintesis fulvalena melalui oksidasi garam siklopentadienil dengan FeCl₃ anhidrat tetapi malah mendapatkan zat C₁₀H₁₀Fe Di waktu yang sama, Miller et al melaporkan produk besi yang sama dari reaksi siklopentadiena dengan besi dalam kehadiran aluminium, kalium, atau molibdenum oksida. Struktur "C₁₀H₁₀Fe" ditentukan oleh Wilkinson et al. dan oleh Fischer et al. Keduanya dianugerahi Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1973 untuk karya mereka pada senyawa sandwich, termasuk penentuan struktural ferosena. Mereka menentukan bahwa atom karbon pada ligan siklopentadienil (Cp) memberikan kontribusi yang sama terhadap ikatan dan pengikatan tersebut terjadi karena orbital-d pada logam dan elektron-π dalam orbital-p pada ligan Cp. Kompleks ini sekarang dikenal sebagai ferosena, dan golongan senyawa logam transisi disiklopentadienil dikenal sebagai metalosena. Metalosena memiliki rumus umum [(η⁵-C₅H₅)₂M]. Fischer et al. pertama siapkan turunan ferosena yang melibatkan Co dan Ni. Seringkali berasal dari turunan tersubtitusi dari siklopentadienida, metalosena dari banyak unsur telah disiapkan.

Definisi

Nama umum metalosena berasal dari ferosena, (C₅H₅)₂Fe atau Cp₂Fe, secara sistematis bernama bis(η⁵-siklopentadienil)besi(II). Menurut definisi IUPAC, suatu metalosena mengandung logam transisi dan dua ligan siklopentadienil yang terkoordinasi dalam struktur sandwich, yaitu, dua anion siklopentadienil berada pada bidang paralel dengan panjang ikatan dan kekuatan yang sama . Menggunakan tata nama "haptisitas", ikatan yang setara dari semua 5 atom karbon dari cincin siklopentadienil dilambangkan sebagai η⁵, disebut "pentahapto". Terdapat pengecualian, seperti uranosena, yang memiliki dua cincin siklooktatetraena yang mengapit atom uranium.
Dalam nama metalosena, awalan sebelum akhiran -osena menunjukkan unsur logam apa yang berada di antara gugus Cp. Misalnya, dalam ferosena, besi(II), besi fero- terdapat disana.
Berbeda dengan definisi yang lebih ketat yang diajukan oleh IUPAC, yang membutuhkan logam blok d dan struktur sandwich, istilah metalosena dan dengan demikian denotasi -osena, diterapkan dalam literatur kimia juga untuk senyawa logam non-transisi, seperti barosena (Cp₂Ba), atau struktur di mana cincin aromatik tidak paralel, seperti yang ditemukan dalam manganosena atau titanosena diklorida (Cp₂TiCl₂).
Beberapa kompleks metalosena dari aktinida telah dilaporkan di mana terdapat tiga ligan siklopendadienil untuk kompleks monometalik, ketiganya mengikat η⁵.

Sintesis

Tiga rute utama biasanya digunakan dalam pembentukan jenis senyawa ini:

Aplikasi

Banyak turunan dari metalosena logam awal adalah katalis aktif bagi polimerisasi olefin. Tidak seperti katalis tradisional Ziegler-Natta yang bersifat heterogen, katalis metalosena bersifat homogen. Turunan metalosena logam awal, seperti pereaksi Tebbe, pereaksi Petasis, dan pereaksi Schwartz berguna dalam operasi sintetis organik khusus.
Biosensor ferosena/ferosenium telah dibahas untuk menentukan kadar glukosa dalam sampel secara elektrokimia melalui serangkaian siklus redoks yang terhubung.
Metalosena dihalida [Cp₂MX₂] (M = Ti, Mo, Nb) menunjukkan sifat anti-tumor, meskipun tidak ada yang masuk lebih jauh ke dalam tahap uji klinis.