Циклопентадієні́д на́трію – натрійорганічна сполука з хімічною формулою C5H5Na. Сполуку часто скорочено записують як NaCp, де Cp− – циклопентадієніл-аніон. Циклопентадієнід натрію є безбарвною твердою речовиною, хоча зразки часто мають рожеве забарвлення через сліди окиснених домішок.
Отримання Першою описаною сіллю циклопентадієніду був циклопентадієнід калію, отриманий Йоганнесом Тіле. У 1901 році до цієї теми не було великого інтересу.
Циклопентадієнід натрію отримують із циклопентадієну та розплавленого металічного натріюTarun K. Panda, Michael T. Gamer, Peter W. Roesky "An Improved Synthesis of Sodium and Potassium Cyclopentadienide" Organometallics, 2003, 22, 877–878.. Натрій також можна використовувати у вигляді «натрієвого дроту» або «натрієвого піску» – тонкої суспензії, яку отримують шляхом змішування розплавленого натрію з киплячим із зворотним холодильником ксиленом з подальшим охолодженням. Ця високоекзотермічна реакція металювання без належного охолодження може призвести до катастрофічного термічного розгону, як це сталося під час вибуху та пожежі на заводі „T2 Laboratories“.
Альтернативно, багато інших реагентів здатні депротонувати циклопентадієн, оскільки його pKa становить 15. У ранніх роботах як основи використовували реактиви Гріньяра, проте в наш час зручнішим є застосування гідриду натрію:
Циклопентадієнід натрію є комерційно доступним у вигляді розчину в тетрагідрофурані (THF).
Застосування Циклопентадієнід натрію є поширеним реагентом для отримання металоценів. Наприклад, його використовують для синтезу фероцену та дихлориду цирконоцену:
Циклопентадієнід натрію також застосовують для отримання заміщених циклопентадієнільних похідних, таких як естерні та формільні сполуки:
Ці сполуки використовують для синтезу заміщених металоценів, наприклад, 1,1'-фероцендикарбонової кислоти.
Структура Природа NaCp сильно залежить від середовища, в якому він перебуває. Для планування синтезів цей реагент часто зображують як просту сіль . Кристалічний безсольватний NaCp, який зустрічається досить рідко, є «полідекерним» сендвічевим комплексом, що складається з нескінченного ланцюга чергованих центрів Na+, затиснутих між містковими лігандами μ-η5:η5-C5H5. У розчинах донорних розчинників NaCp є сильно сольватованим, особливо по атому лужного металу, на що вказує можливість виділення аддукту складу Na(ТМЕДА)Cp.
На відміну від циклопентадієнідів лужних металів, у циклопентадієніді тетрабутиламонію () зв'язок є повністю іонним, а його структура відображає будову циклопентадієнід-аніона (, Cp−) у твердому стані. Проте аніон дещо відхиляється від геометрії плоского правильного п'ятикутника: довжини зв'язків C–C становлять від 138,0 до 140,1 пм, а валентні кути C–C–C коливаються в межах 107,5–108,8°.
Електронно-дефіцитні циклопентадієни більш схильні до утворення «голих» аніонів. Наприклад, аніон (перфтор-Cp*) має значення pKb ≥ 16 і зазвичай поводиться як слабкокоординуючий аніон.
Примітки