Ero sivun ”Metalloseenit” versioiden välillä

[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p {{lupaava artikkeli -ehdotus}}
p kh
Rivi 1:
{{lupaava artikkeli -ehdotus}}
[[Kuva:Metallocene structure.PNG|thumb|250px|Metalloseenien yleinen rakenne. M tarkoittaa metallikationia.]]
'''Metalloseenit''' ovat [[organometalliyhdisteet|organometalliyhdisteitä]], joissa metallikationi on [[koordinaatiosidos|koordinoitunut]] kahden [[syklopentadieeni|syklopentadienyyli]]ligandin π-orbitaalien elektroneihin. [[IUPAC|IUPAC:n]]:in määritelmän mukaan termi metalloseeni on varattu yksinomaan yhdisteille, joissa metalliatomi on koordinoitunut kahden vastakkaisen syklopentadienyyliligandin väliin. Termiä käytetään usein myös muista analogisista johdannaisista. Monilla metalloseeneilla on käyttöä muun muassa polymeeriteollisuudessa [[katalyytti|katalyytteinä]].<ref>{{Verkkoviite | Osoite =http://goldbook.iupac.org/M03865.html | Nimeke =Metallocenes | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu =IUPAC GoldBook | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =IUPAC | Viitattu =3.12.2014 | Kieli ={{en}} }}</ref><ref name ="alen">{{Kirjaviite | Tekijä=Alén, Raimo | Nimeke= Kokoelma orgaanisia yhdisteitä: Ominaisuudet ja käyttökohteet | Sivu=795 | Julkaisupaikka=Helsinki | Julkaisija=Consalen Consulting | Vuosi=2009 | Tunniste=ISBN 78-952-92-5627-3}}</ref><ref name ="kirk-othmer">Christoph Janiak: ''Metallocene Catalysts, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology'', John Wiley & Sons, New York, 2002. Viitattu 3.12.2014</ref><ref name ="ullmann">Walter Kaminsky: ''Metallocenes, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry'', John Wiley & Sons, New York, 2006. Viitattu 3.12.2014</ref>
 
==Metalloseenien rakenne==
Tyypillisin metalloseenien rakenne on niin kutsuttu sandwich-rakenne, jossa metallikationi on koordinoitunut kahden tasomaisen syklopentadienyyliligandin väliin ja ligandien [[haptisuus]] on 5. Tällaisia ovat esimerkiksi 8. ryhmään kuuluvien [[rauta|raudan]], [[ruteeni]]n ja [[osmium]]in metalloseenityhdisteet, [[ferroseeni]], [[rutenoseeni]] ja [[osmoseeni]]. Näissä yhdisteissä on 18 sitoutumiseen osallistuvaa, ja rakenne on hyvin stabiili, koska kaikki sitovat [[molekyyliorbitaali]]t ovat miehitettyjä. 9. ja 10. ryhmän metalloseeneilla kuten [[koboltoseeni]]lla ja [[nikkeloseeni]]lla on yksi tai kaksi elektronia hajottavilla orbitaaleilla, ja tämän vuoksi ne ovat [[paramagneettisuus|paramagneettisia]] ja huomattavasti esimerkiksi ferroseenia reaktiivisempia. Sandwich-rakenteesta tunnetaan myös muunnoksia, joissa metallikationit ja syklopentadienyyilligandit ovat kerroksittain. Suurimmat tällaiset rakenteet ovat kuusikerroksisia.<ref name="March" /><ref name="kirk-othmer" /><ref name="March">{{Kirjaviite | Tekijä = Michael B. Smith & Jerry March | Nimeke =March's Advanced Organic Chemistry | Vuosi =2007 | Luku = | Sivu =66 | Selite = | Julkaisija =John Wiley & Sons | Tunniste =ISBN 978-0-471-72091-1 | www = | www-teksti = | Tiedostomuoto = | Viitattu = | Kieli ={{en}} }}</ref><ref name="OMC">{{Kirjaviite | Tekijä =John Hartwig | Nimeke =Organotransition Metal Chemistry | Vuosi =2010 | Sivu =111-116 | Selite = |Julkaisija =University Science Books | Tunniste =ISBN 978-1-891389-53-5 | Kieli ={{en}}}}</ref><ref name="Crabtree">{{Kirjaviite | Tekijä =Robert H. Crabtree | Nimeke =The Organometallic Chemistry of The Transition Metals | Vuosi =2005 | Sivu =140-146 | Selite =4th Edition |Julkaisija =John Wiley & Sons | Tunniste =ISBN 0-471-66256-9 | Kieli ={{en}}}}</ref>
[[Kuva:Ni-triple-sandwich.png|thumb|left|250px|Kolmikerroksinen nikkeloseenijohdannainen]]
 
4.&ndash;7. ryhmän [[Siirtymämetalli|siirtymämetalleilla]] on käytössään metalloseenikomplekseissa vähemmän kuin 18 elektronia[[elektroni]]a, ja tämän vuoksi esimerkiksi [[vanadoseeni]], [[kromoseeni]] ja [[manganoseeni]] muodostavat polymeerejä, joissa metalliatomi sitoutuu kahteen syklopentadienyyliligandin kahteen atomiin ja yhden ligandin kolmeen atomiin. Kahden syklopentadieeniligandin haptisuus on siis 2 ja yhden 3. Eräät näiden ryhmien metalleista pystyvät sitoutumaan myös yhteen, kahteen tai kolmeen muuhun ligandiin kahden syklopentadienyyliligandin lisäksi. Näiden kompleksien rakenteessa syklopentadienyylirenkaat eivät ole kohdakkain vaan rakenne on taipunut. Tällaisia metalloseeneja ovat muun muassa [[titanoseenidikloridi]] ja [[vanadoseenidikloridi]] ja monet zirkonoseenijohdannaiset.<ref name="kirk-othmer" /><ref name="OMC" /><ref name="Crabtree" />
[[Kuva:Manganocene.svg|250px|thumb|Manganoseenin rakenne]]
[[Kuva:Cp2TiCl2.png|thumb|250px|Titanoseenidikloridi on esimerkki metalloseenijohdannaisesta, jonka rakenne on taipunut.]]
 
==Valmistus ja käyttö==
Metalloseeneja valmistetaan usein metallin kloridisuolan ja syklopentadieenin suolan kuten [[syklopentadieeninatrium]]in tai syklopentadieenitalliumin välisellä reaktiolla. Syklopentadienyylitalliumin etuna on ilmankestävyys, mutta haittapuolena sen suuri myrkyllisyys. Metalloseeneja voidaan valmistaa myös niin kutsutuista "half”half-sandwich"sandwich”-yhdisteistä, joissa metalliatomi on sitoutunut yhden syklopentadienyyliilgandin lisäksi muihin ligandeihin ja yhdiste reagoi syklopentadienyylijohdannaisen esimerkiksi bromisyklopentadieenin kanssa metalloseeniksi. Kolmas valmistustapa on syklopentadieenin ja metalliyhdisteen välinen reaktio.<ref name="Crabtree" />
 
Metalloseenijohdannaiset ovat laajasti käytettyjä katalyyttejä polymeeriteollisuudessa. Erityisesti titanoseenijohdannaisia, joita kutsutaan [[Ziegler–Natta-katalyytti|Ziegler–Natta-katalyyteiksi]] käytetään huomattavissa määrin [[polyeteeni]]n, isotaktisen [[polypropeeni]]n ja sydiotektisen [[polystyreeni]]n valmistukseen. Metalloseenikatalyyttejä käytetään myös syklisten alkeenien kuten [[syklopenteeni]]n ja [[norborneeni]]n polymeroimiseen.<ref name="kirk-othmer" /><ref name="ullmann" />