Niobocendichlorid

Niobocendichlorid oder nach IUPAC-Nomenklatur Dichlorobis(η⁵-cyclopentadienyl)niob(IV), ist eine metallorganische Verbindung aus der Familie der Metallocene. Wie die entsprechende Vanadium-Verbindung ist auch Niobocendichlorid ein 17-Elektronen-Komplex und aufgrund seines ungepaarten Elektrons paramagnetisch. Im Molekül sind die zwei Cyclopentadienyl- und die beiden Chlorid-Liganden verzerrt tetraedrisch um das zentrale Niobatom angeordnet. Der dunkelbraune Feststoff ist die Ausgangsverbindung für die Synthese anderer Organoniob-Verbindungen.

Gewinnung und Darstellung

Über Niobocenedichlorid wurde zuerst von Geoffrey Wilkinson berichtet. Es kann z. B. in einer Mehrstufenreaktion ausgehend von Niobpentachlorid und Cyclopentadienylnatrium synthetisiert werden:

$\mathrm{N}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}\mathrm{)}\underset{}{\overset{}{\to }}\mathrm{N}\mathrm{b}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{5}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{o}\mathrm{r}\mathrm{g}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{s}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{e}\mathrm{P}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{d}\mathrm{u}\mathrm{k}\mathrm{t}\mathrm{e}$

$\mathrm{N}\mathrm{b}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{0}\mathrm{.}\mathrm{5}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\underset{}{\overset{}{\to }}\mathrm{[}\mathrm{(}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{b}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{]}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{6}}$

$\mathrm{[}\mathrm{(}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{b}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{]}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\underset{}{\overset{}{\to }}\mathrm{(}{\mathrm{C}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Eigenschaften

Im Gegensatz zu den Metallocenen sind im Niobocendichlorid die Cyclopentadienylringe nicht koplanar angeordnet, sondern zueinander abgewinkelt. Der durchschnittliche Cp-M-Cp Winkel beträgt in Metallocendichloriden üblicherweise 130.3°. Der Cl-Nb-Cl Winkel beträgt 85.6°, was geringer ist, als der Winkel in Zirconocendichlorid (97,1°), aber größer als der in Molybdocendichlorid (82°). Dieser Trend lässt sich mit der Orientierung des HOMOs in dieser Verbindungsklasse erklären.

Verwendung

Im Gegensatz zu den entsprechenden Zirconocen-Derivaten und dem Titanocendichlorid wurde bisher keine technische Anwendung für Niobocendichlorid gefunden, obwohl es Gegenstand zahlreicher Studien war. So wurde es z. B. als potentielles Krebsmittel untersucht.