Manganoceno

Manganoceno
Nombre IUPAC
bis(η5-ciclopentadienil)manganeso(II)
General
Fórmula semidesarrollada	Cp2Mn
Fórmula molecular	C10H10Mn
Identificadores
Número CAS	73138-26-8
ChemSpider	29368716
PubChem	21960473
InChI InChI=InChI=1S/2C5H.Mn/c2*1-2-4-5-3-1;/h2*1H;/q2*-5; Key: HDTBMGOTBXMORT-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Densidad	1490 kg/m³; 1,49 g/cm³
Masa molar	185,12 g/mol
Peligrosidad
SGA
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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El manganoceno o bis(ciclopentadienil)manganeso(II) es un compuesto organomanganeso con la fórmula [Mn(C₅H₅)₂]_n. Es un sólido termocrómico que se degrada rápidamente en el aire . Aunque el compuesto es de poca utilidad, a menudo se discute como un ejemplo de un metaloceno con carácter iónico.

Síntesis

Puede prepararse de la manera común para otros metalocenos, es decir, mediante la reacción de cloruro de manganeso(II) con ciclopentadienuro de sodio. Esto se logra haciendo reaccionar primero el ciclopentadieno con sodio y desprotonándolo:

${\displaystyle \mathrm {2\ C_{5}H_{6}+2\ Na\longrightarrow 2\ C_{5}H_{5}Na+H_{2}} }$

La reacción del ciclopentadienilo de sodio con cloruro de manganeso(II) en disolventes como tetrahidrofurano, éter dimetílico de etilenglicol o amoníaco líquido produce manganoceno:

${\displaystyle \mathrm {MnCl_{2}+2\ C_{5}H_{5}Na\longrightarrow (C_{5}H_{5})_{2}Mn+2\ NaCl} }$

Propiedades

Dado que el manganeso posee un electrón de valencia menos que el hierro, el manganoceno también posee un electrón menos que el ferroceno y, con 17 electrones, no cumple la regla de los 18 electrones. Como el manganeso se encuentra en una configuración d⁵ de alto espín (high-spin) muy favorable (cada orbital d está ocupado por un electrón), tampoco puede reducirse a Mn¹⁺ para alcanzar los favorables 18 electrones.

En estado sólido, el manganoceno presenta una estructura polimérica, en la que cada átomo de manganeso está rodeado por tres ligandos ciclopentadienilo. Dos de los tres ligandos están unidos cada uno a dos centros de manganeso, mientras que el tercero solo está unido a un átomo de manganeso. De este modo, se forma una cadena larga. Las distancias entre los átomos de carbono y el manganeso son de 242 pm para los ligandos terminales y de 240–330 pm para los ligandos puente. Los ligandos ciclopentadienilo que actúan como puente no se encuentran situados simétricamente entre los átomos de manganeso.

Por debajo de la temperatura de Néel, que es de 134 °C, el manganoceno es antiferromagnético. Por encima de esta temperatura, el complejo presenta un momento magnético elevado, con un valor de 5,81 magnetones de Bohr.

En estado sólido por debajo de 159 °C, el manganoceno adopta una estructura polimérica en la que cada átomo de manganeso está coordinado por tres ligandos ciclopentadienilo, dos de los cuales son ligandos puente. Por encima de 159 °C, el sólido cambia de color de ámbar a rosa y el polímero se convierte en la estructura de un complejo sándwich normal, es decir, la molécula Mn(η⁵-C₅H₅)₂.

Reacciones

El carácter iónico del manganoceno le confiere un patrón de reactividad inusual en comparación con los metalocenos de otros metales de transición de la misma serie. Es cinéticamente lábil, se hidroliza fácilmente con agua o ácido clorhídrico y forma fácilmente aductos con bases de Lewis de dos o cuatro electrones.

El manganoceno polimeriza el etileno para formar polietileno lineal de alto peso molecular en presencia de metilaluminoxano o cloruro de dietilaluminio como cocatalizadores. No polimeriza el propileno.

Referencias

1. ↑ Número CAS
2. 1 2 3 4 Layfield, Richard A. (2008). «Manganese(II): the black sheep of the organometallic family». Chem. Soc. Rev. 37 (6): 1098-1107. PMID 18497923. doi:10.1039/B708850G. 
3. 1 2 3 4 5 Elschenbroich, Christoph (2006). Organometallics. Wiley-VCH. ISBN 3-527-29390-6. 
4. ↑ Erwin Riedel, Ralf Alsfasser, Christoph Janiak und Thomas M. Klapötke (2007). Moderne Anorganische Chemie. 4. Auflage. von Gruyter. p. 707. ISBN 978-3-11-019060-1.