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Uranocen

Uranocen

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Strukturformel
Struktur von Uranocen
Allgemeines
Name Uranocen
Andere Namen
  • Bis(η8-cyclooctatetraen)uran
  • Uran cyclooctatetraenyl
  • U(COT)2
Summenformel C16H16U
CAS-Nummer 11079-26-8
PubChem 139204
Kurzbeschreibung

grüne Kristalle[1]

Eigenschaften
Molare Masse 446,33 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330-300-373-411
P: ?
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
Sehr giftig Umweltgefährlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(T+) (N)
R- und S-Sätze R: 26/28-33-51/53
S: (1/2)-20/21-45-61
Radioaktivität
Radioaktiv

Radioaktiv
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Uranocen U(C8H8)2 ist die bekannteste Verbindung des Cyclooctatetraen mit einem f-Element und war eine der ersten Organo-Uran-Verbindungen. Zur Verbindungsklasse der Metallocene zählen manche Lehrbücher auch das Uranocen, obwohl es sich hierbei um einen Bis(cyclooctatetraenyl)-Komplex des Urans handelt. Uranocen zählt zu den Actinocenen, einer Gruppe von Metallocenen, die die Elemente der Actinoide enthalten. Es ist das bislang am besten untersuchte Bis[8]Annulen-Metallsystem.

Darstellung

Uranocen wurde erstmals durch Reaktion von Urantetrachlorid und Dikalium-Cyclooctatetraen hergestellt:[1]

2 K + C8H8 → K2(C8H8)
2 K2(C8H8) + UCl4 → U(C8H8)2 + 4 KCl.

Eigenschaften

Bindungslängen im Uranocen

Uranocen ist paramagnetisch, pyrophor und beständig gegenüber Hydrolyse. Die η8-Cyclo­octa­tetraenyl­gruppen sind planar, wie es für einen Ring mit 10 π-Elektronen zu erwarten ist. Sie bilden einen Sandwichkomplex mit dem Uranatom im Zentrum.[4] Im festen Zustand liegen die Ringe ekliptisch zueinander, mit einer D8h-Symmetrie. In Lösung rotieren die Ringe, da die Energiebarriere nur gering ist.[5]

Die Beschaffenheit der Uran-Cyclooctatetraenyl-Bindung ist Gegenstand weiterer Untersuchungen und Debatten.[6] Durch Photoelektronenspektroskopie konnte gezeigt werden, dass die Bindung im Uranocen die 5f- und 6d-Orbitale mitbenutzt.

Ähnliche Verbindungen

Ähnliche Verbindungen der Form M(C8H8)2 sind bekannt für M = (Nd, Tb, Yb sowie Th, Pa, Np und Pu).[7] Weiterhin zählt man dazu auch das an der Luft stabile Derivat U(C8H4Ph4)2 und das Cycloheptatrienylion [U(C7H7)2]−.[8]

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 A. Streitwieser, U. Mueller-Westerhoff: Bis(cyclooctatetraenyl)uranium (Uranocene). A New Class of Sandwich Complexes That Utilize Atomic f Orbitals. In: J. Am. Chem. Soc.. 90, Nr. 26, 1968, S. 7364–7364. doi:10.1021/ja01028a044.
  2. ↑ 2,0 2,1 Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Uranverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Uranverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. April 2011 (JavaScript erforderlich)
  3. ↑ Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  4. ↑ Allan Zalkin, Kenneth N. Raymond: The Structure of Di-π-cyclooctatetraeneuranium (Uranocene), in: J. Am. Chem. Soc., 1969, 91, S. 5667–5668; doi:10.1021/ja01048a055.
  5. ↑ J. S. Hager, J. Zahardis, R. M. Pagni, R. N. Compton, J. Li: Raman under nitrogen. The high-resolution Raman spectroscopy of crystalline uranocene, thorocene, and ferrocene. In: Journal of Chemical Physics. 120, Nr. 6, 2004, S. 2708–2718. doi:10.1063/1.1637586.
  6. ↑ Lanthanides & Actinides: Organoactinides.
  7. ↑ D. G. Karraker, J. A. Stone, E. R. Jones, N. Edelstein: Bis(cyclooctatetraenyl)neptunium(IV) and Bis(cyclooctatetraenyl)plutonium(IV). In: J. Chem. Phys.. 92, Nr. 16, 1970, S. 4841–4845. doi:10.1021/ja00719a014.
  8. ↑ D. Seyferth: Uranocen. The First Member of a New Class of Organometallic Derivatives of the f Elements. In: Organometallics. 23, Nr. 15, 2004, S. 3562–3583. doi:10.1021/om0400705.

Literatur

  • Christoph Elschenbroich: Organometallchemie, 6. Auflage, Teubner-Verlag, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 587–591.
  • Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 416–419.
  • Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin · New York 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1976.
  • James E. Huheey: Anorganische Chemie, 1. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin · New York 1988, ISBN 3-11-008163-6, S. 888–891.
  • Nikolas Kaltsoyannis, Peter Scott: The f elements, ISBN 0-19-850467-5.

Weblinks

Commons: Uranocen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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