Ferrocén
A ferrocén egy fémorganikus vegyület, képlete Fe(C5H5)2. A metallocének prototípusa, azaz az elsőként előállított olyan vegyület, melyben két ciklopentadienilcsoport kötődik egy központi fém ellentétes oldalaihoz. Alakjukból adódóan szendvicsvegyületeknek is hívják őket. A fémorganikus kémia gyors fejlődése a ferrocén, titanocén, rodocén, illetve ezek analógjainak felfedezéséből eredő izgatottságnak tulajdonítható.

Története 

Eleinte akaratlanul állították elő a ferrocént. Először Pauson és Kealy a Duquesne Egyetemen számolt be a ciklopentadienil-magnézium-bromid és a vas(III)-klorid közötti reakcióról. Céljuk fulvalén előállítása volt oxidatív diénkapcsolási reakcióval, ehelyett egy meglepően stabil, halvány narancssárga por keletkezett. Egy másik csoport a British Oxygen cégnél szintén előállított ferrocént, bár ezt ők sem tudták. Miller, Tebboth és Tremaine szénhidrogénekből, például ciklopentadiénből próbáltak ammónia segítségével aminokat előállítani a Haber-folyamat átalakításával. Eredményüket 1952-ben publikálták, bár a tényleges munkát 3 évvel korábban végezték. Az új vasorganikus vegyület stabilitása a negatív töltésű ciklopentadienilek aromás voltával volt összefüggésben, de a η5(pentahapto) szendvicsszerkezetet nem ők ismerték fel.

Robert Burns Woodward és Geoffrey Wilkinson a reaktivitást vizsgálva következtetett a szerkezetre. Tőlük függetlenül Ernst Otto Fischer is szendvicsformára gyanakodott, és további metallocének, például nikkelocén és kobaltocén szintézisébe kezdett.

A ferrocén szerkezetét NMR-spektroszkópiával és röntgen-krisztallográfiával igazolták. A jellegzetes „szendvics”-alak megállapításával hirtelen megnőtt az érdeklődés a d-mező elemeinek és szénhidrogéneknek a reakciójából származó vegyületek kutatásában, ezzel felvirágoztatva a fémorganikus kémia ágát. 1973-ban Fischer és Wilkinson, a Müncheni Műszaki Egyetem, illetve a londoni Imperial College kutatója megosztott Nobel-díjat kaptak a fémorganikus kémiában nyújtott munkásságukért és a metallocénekkel végzett kutatásaikért.

Szerkezete és kötései 
Az öt szénatomos gyűrűkben a C–C kötéshossz 1,40 Å, a vas- és szénatomok közti távolság 2,04 Å. Röntgen-krisztallográfiás mérés szerint (monoklin tércsoportban) a ciklopentadienilek (Cp) nyitott konformációban vannak, de gázfázisú elektrondiffrakcióval és elméleti számításokkal igazolták, hogy gázfázisban a Cp-gyűrűk fedő állásúak. Úgy gondolják, hogy kondenzált fázisban a nyitott konformáció a legstabilabb a kristályok elrendeződése miatt. A nyitott konformáció pontcsoportja D5d, a fedő állásúé pedig D5h.

Szubsztituált származékokon végzett 1H és 13C NMR-spektroszkópiás mérésekkel megfigyelték, hogy a Cp gyűrűk kis energiagáttal képesek elfordulni a Cp–Fe–Cp tengely körül. A metilferrocénben (C5H5–Fe–C5H4–CH3) például a C5H5 gyűrű szingulett jelet mutat.

Kötések szempontjából a ferrocénben a központi vasatom oxidációs számát +2-nek veszik, ami összhangban van a Mössbauer-spektroszkópiás mérésekkel. A két ciklopentadienil-csoportra így egyszeres negatív töltés adódik, és minden gyűrűben hat π-elektron foglal helyet, ez teszi a vegyületet aromássá. Ez a tizenkét delokalizált elektron (gyűrűnként 6 db) létesít közös kötő elektronpárt (kovalens kötést) a fématommal. Ha ezekhez hozzáadjuk a Fe2+ d-alhéjon lévő 6 elektronját, a 18 elektronos szabály szerint egy stabil komplex képződik.

Előállítása 
A ferrocén elsőként leírt szintézise ciklopentadienil-magnézium-bromid Grignard-reagensből indult ki, amely ciklopentadién, magnézium és brómetán reakciójából nyerhető vízmentes benzolban. Ezután vas(III)-kloridot kevernek el vízmentes dietil-éterrel, majd hozzáadják a Grignard-reagenshez. A szintézis idealizált reakcióegyenlete a következő:

Azóta számos más előállítási utat is leírtak, az egyik ilyen a gázfázisú ciklopentadién és elemi vas reakciója 350 °C-on. A folyamat vas-pentakarbonillal is lejátszódik.

Ennél azonban vannak eredményesebb transzmetallációs folyamatok is. Ha például nátrium-ciklopentadienidet vagy frissen krakkolt, kálium-hidroxiddal deprotonált ciklopentadiént vízmentes vas(II)-kloriddal reagáltatnak, jobb kitermeléssel nyerhető ferrocén. Ezt a folyamatot általában valamilyen éteres oldószerben végzik.

A deprotonációra egyes bázikus aminok is alkalmasak, ám így a reakció jóval lassabban megy végbe, mint az erősebb lúgok esetén.

Más metallocénekből, például manganocénből közvetlen transzmetallációval is előállítható.

Ahogy a szimmetrikus, töltéssel nem rendelkező részecskék, a ferrocén is oldható a mindennapokban használt szerves oldószerek többségében, például benzolban, vízben azonban oldhatatlan. A ferrocén levegőn stabilis vegyület, amelyre jellemző, hogy vákuumban hevítve szublimál. 400 °C-ig stabil, efelett bomlik. A következő táblázat a ferrocén különböző hőmérsékleteken mérhető gőznyomását mutatja:

Reakciói

Elektrofilekkel 
Sok aromás vegyületekre jellemző reakcióban részt vesz, így vannak szubsztituált származékai. Egyik alapvető kísérlet a Friedel-Crafts-reakció, amelyben ecetsav-anhidriddel (vagy acetil-kloriddal) reagáltatják, katalizátorként foszforsavat használva.

Foszforszármazékokkal 
A ferrocénnek sok foszfinszármazéka ismert, és ezek egy részét ipari eljárásokban is használják. Legegyszerűbb, és talán legjobban ismert az 1,1′-bisz(difenilfoszfino)ferrocén (dppf), amelyet dilítioferrocénből nyernek. Me2NPCl2 és ferrocén alumínium-klorid jelenlétében reagálva ferrocenil-diklórfoszfinná alakul. Hasonló körülmények között fenildiklórfoszfinnal P,P-diferrocenil-P-fenilfoszfin állítható elő. Az anizolhoz hasonlóan ferrocén és P4S10 reakciójakor diferrocenil-ditiadifoszfetán-diszulfid keletkezik.

Lítiumozása 
A ferrocén könnyen reakcióba vihető butil-lítiummal, ekkor 1,1′-dilítioferrocén keletkezik, ami pedig erősen nukleofil. Terc-butil-lítiummal csak egy Li-atom épül be, monolítioferrocén jön létre. S8, klórfoszfinok vagy klórszilánok használatakor végbemenő reakciók különösen hasznosak a funkciós csoportok kimutatására. A keletkező termékek gyűrűnyitásos polimerizációra hajlamosak.

Redoxikémia – a ferrocéniumion 
A szerves vegyületek többségével ellentétben a ferrocén alacsony potenciálon (telített kalomel elektródhoz mérve kb. 0,5 V-on) 1-elektronos oxidációt szenved. Ezt a reverzibilis oxidációt az elektrokémiában mint standardot használják Fc+/Fc = 0,64 V standardpotenciállal. Néhány elektronban gazdag szerves vegyület (pl. anilin) szintén alacsony potenciállal oxidálódik, de a reakció egyirányú. A ferrocén 1 elektron leadásával kék színű [Fe(C5H5)2]+ kationná, eredetileg ferricíniumnak, elterjedtebb nevén ferrocéniumnak nevezett ionná alakul (a két név ugyanazt az anyagot jelöli, szemben a ferri- és a ferro- előtagok közti különbséggel, amelyek a vasatom különböző oxidációs állapotú ionjaira utalnak). FeCl3 jelenlétében az oxidáció könnyen végbemegy, a kationt leggyakrabban PF só formájában nyerik ki. Másik lehetőség, ha az oxidációt ezüst-nitráttal végzik.

A ferrocénium sóit oxidálószernek használják, részben azért, mert a termékként keletkező ferrocén meglehetősen közömbös, és más ionos anyagoktól is könnyen elválasztható. A ciklopentadienil ligandumokra kerülő szubsztituensek a várható irányba változtatják a redoxipotenciált: az elektronszívó funkciós csoportok (pl. karboxilcsoport a potenciált az anód felé mozdítják (azaz pozitívabbá teszik), míg az elektronküldő csoportok (pl. metilcsoport) a katód irányába tolják azt (tehát negatívabb lesz a potenciál). Emiatt a dekametilferrocén a ferrocénnél sokkal könnyebben oxidálódik. Ferrocént gyakran használnak belső standardként a nem-vizes oldatokban lejátszódó elektrokémiai reakcióknál a redoxipotenciál beállítására.

Sztereokémia 

Az általános szubsztitúciós reakciók a ferrocénnel is végbemennek az egyik vagy mindkét gyűrűn. A leggyakoribb származékok 1-szubsztituáltak (egy szubsztituens az egyik gyűrűn) vagy 1,1′-diszubsztituáltak (mindkét gyűrűn egy-egy szubsztituens). A gyűrűk általában szabadon fordulnak el, ez egyszerűsíti az izomériaviszonyokat. A diszubsztituált ferrocénnek 1,2-; 1,3- vagy 1,1′- izomerei létezhetnek, ezek nem alakulnak át egymásba. Az egyazon gyűrűn aszimmetrikusan diszubsztituált ferrocénszármazékok királisak - például a [CpFe(EtC5H3Me)] királis, a [CpFe(C5H3Me2)] viszont akirális. A planáris kiralitás annak ellenére jön létre, hogy a molekula egyetlen sztereogén központot sem tartalmaz. A jobb oldali képen látható szubsztituált ferrocén (4-(dimetilamino)piridin származék) a racém másodrendű alkoholok kinetikus rezolválásában hasznos.

Felhasználása 
A ferrocént, illetve származékait nem használják nagy mennyiségben, de számos speciális alkalmazásuk van, melyekben kihasználják ezen molekulák szokatlan szerkezetét (gyógyászatban), stabilitását (kopogásgátló készítményekben vagy más anyagok prekurzoraként) és redoxi-sajátságait (reagensként vagy redoxi standardként).

Üzemanyag-adalékként 
A benzinüzemű gépjárművekben kopogásgátló szerként van jelen, amely a korábban használt tetraetil-ólomnál sokkal biztonságosabb, mivel nem károsítja a környezetet. Az ólommentes benzinek megfelelő oktánszámának beállításához elsősorban ferrocént használnak, mivel relatíve ez a legolcsóbb adalékanyag. A 102 RON oktánszámú versenyautókban használt benzin ferrocéntartalma 120–150 mg/liter. Több tabletta formájú, vagy folyékony benzinadalék egyik fő összetevője a ferrocén, melynek elsődleges célja a benzin oktánszámának emelése.

Gyógyászatilag 
Néhány ferrocéniumsónak rák- és maláriaellenes hatása van, egy erre a célra kifejlesztett kísérleti gyógyszer hatóanyaga a tamoxifen ferrocenilszármazéka. Elméletileg a tamoxifen kötődni fog az ösztrogén-megkötő sejtekhez, így citotoxikus hatást fejt ki.

Az anyagok kémiájában 
Elemi vasra történő lebomlását szén nanocsövek gyártásakor használják ki. Ferrocénből vinil-ferrocén keletkezik aldehidek, foszfóniumsók és nátrium-hidroxid Wittig-reakciójában. A vinil-ferrocén polimerizálható, a polimer a polisztirol ferrocenilszármazékának tekinthető (a fenilcsoportot ferrocenilcsoport helyettesíti).

Olajszőkítés 

Mivel elterjedt az a szokás, hogy az olcsó tüzelőolajjal működtették az autókat, 1990-ben született egy törvény, mely szerint a fűtőolajat színezni kell: erre a célra ferrocént használtak, amely feloldódva vörös színt adott az olajnak. Egyes nem hivatalos források azt terjesztették hogy a színezőanyag a motort károsítja, így próbálták elérni hogy mindenki rendeltetésszerűen használja az olajat. A ferrocénnek nincs ismert káros hatása a motorra. A színezés vámkezeléskor történt, ha a vámost sikerült megvesztegetniük, ezt színezetlenül gázolajként vehették át az emberek. Egyesek kénsavat adtak a piros olajhoz, annak hatására visszanyerte eredeti színét - ezt hívták olajszőkítésnek. A szőkítők ezt olcsón el tudták végezni, és egyesek rengeteget tudtak ilyen módon spórolni.

Származékai és variációi 
A ferrocén analógjai a ciklopentadienilcsoport változtatásával jöhetnek létre, például bisz-indenil-vas és bisz-fluorenil-vas.

A szénatomok heteroatomokkal helyettesíthetők, ahogy a Fe(η5-C5Me5)(η5-P5) és a Fe(η5-C5H5)(η5-C4H4N) („azaferrocén”) esetén látható. Az azaferrocén a Fe(η5-C5H5)(CO)2(η1-pirrol) ciklohexánban történő dekarbonilezésének végterméke. A vegyület benzolban való refluxoltatása ferrocént eredményez.

A szubsztitúció könnyen elvégezhető voltának köszönhetően számos, szerkezetileg szokatlan ferrocénszármazékot állítottak már elő. A penta(ferrocenil)ciklopentadienil ligandumban például egy ciklopentadienil-csoporthoz öt ferrocén kapcsolódik, mint szubsztituens.

A hexaferrocenil-benzol esetén a benzol mind a hat szénatomjához kapcsolódik egy ferrocenil-csoport (R). A vegyület röntgen-krisztallográfiás analízise azt bizonyította, hogy a ferrocének nincsenek egy síkban a benzollal, a diéderes szögek váltakozva +30° és −80°-osak. Térbeli zsúfoltságuk miatt a ferrocenilek kis mértékben, 177°-ban meghajolnak, a C–Fe kötések pedig némileg megnyúlnak. A kvaterner (negyedrendű) szénatomok alakja a ciklopentadienil-gyűrűkön síkháromszög.

A hexaferrocenil-benzol előállításához hexajódbenzol és diferrocenil-cink Negishi-kapcsolását hajtották végre tetrahidrofuránban, trisz(dibenzilidénaceton)dipalládium(0) katalizátor mellett.

A kitermelés csupán 4%-os, valószínűleg az arénközpont körüli zsúfoltság miatt ilyen kevés.

Fordítás

Források 

Szerves vasvegyületek
Szerves fémvegyületek
A ferrocén egy fémorganikus vegyület , képlete Fe( C5H5)2 . A metallocének prototípusa , azaz az elsőként előállított olyan vegyület , melyben két ciklopentadienilcsoport kötődik egy központi fém ellentétes oldalaihoz . Alakjukból adódóan szendvicsvegyületeknek is hívják őket . A fémorganikus kémia gyors fejlődése a ferrocén , titanocén , rodocén , illetve ezek analógjainak felfedezéséből eredő izgatottságnak tulajdonítható . Története Eleinte akaratlanul állították elő a ferrocént . Először Pauson és Kealy a Duquesne Egyetemen számolt be a ciklopentadienil-magnézium-bromid és a vas( III)-klorid közötti reakcióról . Céljuk fulvalén előállítása volt oxidatív diénkapcsolási reakcióval , ehelyett egy meglepően stabil , halvány narancssárga por keletkezett . Egy másik csoport a British Oxygen cégnél szintén előállított ferrocént , bár ezt ők sem tudták . Miller , Tebboth és Tremaine szénhidrogénekből , például ciklopentadiénből próbáltak ammónia segítségével aminokat előállítani a Haber-folyamat átalakításával . Eredményüketben publikálták , bár a tényleges munkátévvel korábban végezték . Az új vasorganikus vegyület stabilitása a negatív töltésű ciklopentadienilek aromás voltával volt összefüggésben , de a η5( pentahapto ) szendvicsszerkezetet nem ők ismerték fel . Robert Burns Woodward és Geoffrey Wilkinson a reaktivitást vizsgálva következtetett a szerkezetre . Tőlük függetlenül Ernst Otto Fischer is szendvicsformára gyanakodott , és további metallocének , például nikkelocén és kobaltocén szintézisébe kezdett . A ferrocén szerkezetét NMR-spektroszkópiával és röntgen-krisztallográfiával igazolták . A jellegzetes „ szendvics”-alak megállapításával hirtelen megnőtt az érdeklődés a d-mező elemeinek és szénhidrogéneknek a reakciójából származó vegyületek kutatásában , ezzel felvirágoztatva a fémorganikus kémia ágát.ban Fischer és Wilkinson , a Müncheni Műszaki Egyetem , illetve a londoni Imperial College kutatója megosztott Nobel-díjat kaptak a fémorganikus kémiában nyújtott munkásságukért és a metallocénekkel végzett kutatásaikért . Szerkezete és kötései Az öt szénatomos gyűrűkben a C–C kötéshossz40 Å , a vas- és szénatomok közti távolság04 Å . Röntgen-krisztallográfiás mérés szerint ( monoklin tércsoportban ) a ciklopentadienilek ( Cp ) nyitott konformációban vannak , de gázfázisú elektrondiffrakcióval és elméleti számításokkal igazolták , hogy gázfázisban a Cp-gyűrűk fedő állásúak . Úgy gondolják , hogy kondenzált fázisban a nyitott konformáció a legstabilabb a kristályok elrendeződése miatt . A nyitott konformáció pontcsoportja D5d , a fedő állásúé pedig D5h . Szubsztituált származékokon végzett és NMR-spektroszkópiás mérésekkel megfigyelték , hogy a Cp gyűrűk kis energiagáttal képesek elfordulni a Cp–Fe–Cp tengely körül . A metilferrocénben ( C5H5–Fe–C5H4–CH3 ) például a C5H5 gyűrű szingulett jelet mutat . Kötések szempontjából a ferrocénben a központi vasatom oxidációs számát +2-nek veszik , ami összhangban van a Mössbauer-spektroszkópiás mérésekkel . A két ciklopentadienil-csoportra így egyszeres negatív töltés adódik , és minden gyűrűben hat π-elektron foglal helyet , ez teszi a vegyületet aromássá . Ez a tizenkét delokalizált elektron ( gyűrűnkéntdb ) létesít közös kötő elektronpárt ( kovalens kötést ) a fématommal . Ha ezekhez hozzáadjuk a Fe2+ d-alhéjon lévőelektronját , aelektronos szabály szerint egy stabil komplex képződik . Előállítása A ferrocén elsőként leírt szintézise ciklopentadienil-magnézium-bromid Grignard-reagensből indult ki , amely ciklopentadién , magnézium és brómetán reakciójából nyerhető vízmentes benzolban . Ezután vas( III)-kloridot kevernek el vízmentes dietil-éterrel , majd hozzáadják a Grignard-reagenshez . A szintézis idealizált reakcióegyenlete a következő : Azóta számos más előállítási utat is leírtak , az egyik ilyen a gázfázisú ciklopentadién és elemi vas reakciója°C-on . A folyamat vas-pentakarbonillal is lejátszódik . Ennél azonban vannak eredményesebb transzmetallációs folyamatok is . Ha például nátrium-ciklopentadienidet vagy frissen krakkolt , kálium-hidroxiddal deprotonált ciklopentadiént vízmentes vas( II)-kloriddal reagáltatnak , jobb kitermeléssel nyerhető ferrocén . Ezt a folyamatot általában valamilyen éteres oldószerben végzik . A deprotonációra egyes bázikus aminok is alkalmasak , ám így a reakció jóval lassabban megy végbe , mint az erősebb lúgok esetén . Más metallocénekből , például manganocénből közvetlen transzmetallációval is előállítható . Ahogy a szimmetrikus , töltéssel nem rendelkező részecskék , a ferrocén is oldható a mindennapokban használt szerves oldószerek többségében , például benzolban , vízben azonban oldhatatlan . A ferrocén levegőn stabilis vegyület , amelyre jellemző , hogy vákuumban hevítve szublimál.°C-ig stabil , efelett bomlik . A következő táblázat a ferrocén különböző hőmérsékleteken mérhető gőznyomását mutatja : Reakciói Elektrofilekkel Sok aromás vegyületekre jellemző reakcióban részt vesz , így vannak szubsztituált származékai . Egyik alapvető kísérlet a Friedel-Crafts-reakció , amelyben ecetsav-anhidriddel ( vagy acetil-kloriddal ) reagáltatják , katalizátorként foszforsavat használva . Foszforszármazékokkal A ferrocénnek sok foszfinszármazéka ismert , és ezek egy részét ipari eljárásokban is használják . Legegyszerűbb , és talán legjobban ismert az1′-bisz( difenilfoszfino) ferrocén ( dppf ) , amelyet dilítioferrocénből nyernek . Me2NPCl2 és ferrocén alumínium-klorid jelenlétében reagálva ferrocenil-diklórfoszfinná alakul . Hasonló körülmények között fenildiklórfoszfinnal P,P-diferrocenil-P-fenilfoszfin állítható elő . Az anizolhoz hasonlóan ferrocén és P4S10 reakciójakor diferrocenil-ditiadifoszfetán-diszulfid keletkezik . Lítiumozása A ferrocén könnyen reakcióba vihető butil-lítiummal , ekkor1′-dilítioferrocén keletkezik , ami pedig erősen nukleofil . Terc-butil-lítiummal csak egy Li-atom épül be , monolítioferrocén jön létre . S8 , klórfoszfinok vagy klórszilánok használatakor végbemenő reakciók különösen hasznosak a funkciós csoportok kimutatására . A keletkező termékek gyűrűnyitásos polimerizációra hajlamosak . Redoxikémia – a ferrocéniumion A szerves vegyületek többségével ellentétben a ferrocén alacsony potenciálon ( telített kalomel elektródhoz mérve kb.5 V-on) elektronos oxidációt szenved . Ezt a reverzibilis oxidációt az elektrokémiában mint standardot használják Fc+/Fc =64 V standardpotenciállal . Néhány elektronban gazdag szerves vegyület ( pl. anilin ) szintén alacsony potenciállal oxidálódik , de a reakció egyirányú . A ferrocénelektron leadásával kék színű [ Fe ( C5H5)2]+ kationná , eredetileg ferricíniumnak , elterjedtebb nevén ferrocéniumnak nevezett ionná alakul ( a két név ugyanazt az anyagot jelöli , szemben a ferri- és a ferro- előtagok közti különbséggel , amelyek a vasatom különböző oxidációs állapotú ionjaira utalnak ) . FeCl3 jelenlétében az oxidáció könnyen végbemegy , a kationt leggyakrabban PF só formájában nyerik ki . Másik lehetőség , ha az oxidációt ezüst-nitráttal végzik . A ferrocénium sóit oxidálószernek használják , részben azért , mert a termékként keletkező ferrocén meglehetősen közömbös , és más ionos anyagoktól is könnyen elválasztható . A ciklopentadienil ligandumokra kerülő szubsztituensek a várható irányba változtatják a redoxipotenciált : az elektronszívó funkciós csoportok ( pl. karboxilcsoport a potenciált az anód felé mozdítják ( azaz pozitívabbá teszik ) , míg az elektronküldő csoportok ( pl. metilcsoport ) a katód irányába tolják azt ( tehát negatívabb lesz a potenciál ) . Emiatt a dekametilferrocén a ferrocénnél sokkal könnyebben oxidálódik . Ferrocént gyakran használnak belső standardként a nem-vizes oldatokban lejátszódó elektrokémiai reakcióknál a redoxipotenciál beállítására . Sztereokémia Az általános szubsztitúciós reakciók a ferrocénnel is végbemennek az egyik vagy mindkét gyűrűn . A leggyakoribb származékokszubsztituáltak ( egy szubsztituens az egyik gyűrűn ) vagy1′-diszubsztituáltak ( mindkét gyűrűn egy-egy szubsztituens ) . A gyűrűk általában szabadon fordulnak el , ez egyszerűsíti az izomériaviszonyokat . A diszubsztituált ferrocénnek2-;3- vagy1′- izomerei létezhetnek , ezek nem alakulnak át egymásba . Az egyazon gyűrűn aszimmetrikusan diszubsztituált ferrocénszármazékok királisak - például a [ CpFe( EtC5H3Me ) ] királis , a [ CpFe ( C5H3Me2 ) ] viszont akirális . A planáris kiralitás annak ellenére jön létre , hogy a molekula egyetlen sztereogén központot sem tartalmaz . A jobb oldali képen látható szubsztituált ferrocén( dimetilamino) piridin származék ) a racém másodrendű alkoholok kinetikus rezolválásában hasznos . Felhasználása A ferrocént , illetve származékait nem használják nagy mennyiségben , de számos speciális alkalmazásuk van , melyekben kihasználják ezen molekulák szokatlan szerkezetét ( gyógyászatban ) , stabilitását ( kopogásgátló készítményekben vagy más anyagok prekurzoraként ) és redoxi-sajátságait ( reagensként vagy redoxi standardként ) . Üzemanyag-adalékként A benzinüzemű gépjárművekben kopogásgátló szerként van jelen , amely a korábban használt tetraetil-ólomnál sokkal biztonságosabb , mivel nem károsítja a környezetet . Az ólommentes benzinek megfelelő oktánszámának beállításához elsősorban ferrocént használnak , mivel relatíve ez a legolcsóbb adalékanyag . ARON oktánszámú versenyautókban használt benzin ferrocéntartalma150 mg/liter . Több tabletta formájú , vagy folyékony benzinadalék egyik fő összetevője a ferrocén , melynek elsődleges célja a benzin oktánszámának emelése . Gyógyászatilag Néhány ferrocéniumsónak rák- és maláriaellenes hatása van , egy erre a célra kifejlesztett kísérleti gyógyszer hatóanyaga a tamoxifen ferrocenilszármazéka . Elméletileg a tamoxifen kötődni fog az ösztrogén-megkötő sejtekhez , így citotoxikus hatást fejt ki . Az anyagok kémiájában Elemi vasra történő lebomlását szén nanocsövek gyártásakor használják ki . Ferrocénből vinil-ferrocén keletkezik aldehidek , foszfóniumsók és nátrium-hidroxid Wittig-reakciójában . A vinil-ferrocén polimerizálható , a polimer a polisztirol ferrocenilszármazékának tekinthető ( a fenilcsoportot ferrocenilcsoport helyettesíti ) . Olajszőkítés Mivel elterjedt az a szokás , hogy az olcsó tüzelőolajjal működtették az autókat,ben született egy törvény , mely szerint a fűtőolajat színezni kell : erre a célra ferrocént használtak , amely feloldódva vörös színt adott az olajnak . Egyes nem hivatalos források azt terjesztették hogy a színezőanyag a motort károsítja , így próbálták elérni hogy mindenki rendeltetésszerűen használja az olajat . A ferrocénnek nincs ismert káros hatása a motorra . A színezés vámkezeléskor történt , ha a vámost sikerült megvesztegetniük , ezt színezetlenül gázolajként vehették át az emberek . Egyesek kénsavat adtak a piros olajhoz , annak hatására visszanyerte eredeti színét - ezt hívták olajszőkítésnek . A szőkítők ezt olcsón el tudták végezni , és egyesek rengeteget tudtak ilyen módon spórolni . Származékai és variációi A ferrocén analógjai a ciklopentadienilcsoport változtatásával jöhetnek létre , például bisz-indenil-vas és bisz-fluorenil-vas . A szénatomok heteroatomokkal helyettesíthetők , ahogy a Fe( η5-C5Me5) ( η5-P5 ) és a Fe( η5-C5H5) ( η5-C4H4N ) ( „ azaferrocén” ) esetén látható . Az azaferrocén a Fe( η5-C5H5)( CO) 2( η1-pirrol ) ciklohexánban történő dekarbonilezésének végterméke . A vegyület benzolban való refluxoltatása ferrocént eredményez . A szubsztitúció könnyen elvégezhető voltának köszönhetően számos , szerkezetileg szokatlan ferrocénszármazékot állítottak már elő . A penta( ferrocenil) ciklopentadienil ligandumban például egy ciklopentadienil-csoporthoz öt ferrocén kapcsolódik , mint szubsztituens . A hexaferrocenil-benzol esetén a benzol mind a hat szénatomjához kapcsolódik egy ferrocenil-csoport ( R) . A vegyület röntgen-krisztallográfiás analízise azt bizonyította , hogy a ferrocének nincsenek egy síkban a benzollal , a diéderes szögek váltakozva +30° és −80°-osak . Térbeli zsúfoltságuk miatt a ferrocenilek kis mértékben,-ban meghajolnak , a C–Fe kötések pedig némileg megnyúlnak . A kvaterner ( negyedrendű ) szénatomok alakja a ciklopentadienil-gyűrűkön síkháromszög . A hexaferrocenil-benzol előállításához hexajódbenzol és diferrocenil-cink Negishi-kapcsolását hajtották végre tetrahidrofuránban , trisz( dibenzilidénaceton) dipalládium ( 0 ) katalizátor mellett . A kitermelés csupán-os , valószínűleg az arénközpont körüli zsúfoltság miatt ilyen kevés . Fordítás Források Szerves vasvegyületek Szerves fémvegyületek