우라노세

Uranocene
우라노세
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Uranocene-3D-balls.png
이름
IUPAC 이름
비스(-cyclo-cycloctatetraenyl8)우라늄(bis)IV)
기타 이름
시클로옥타테트라에나이드 우라늄
U(COT)2
식별자
  • 11079-26-8 수표Y
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
펍켐 CID
  • InChi=1S/2C8H8.U/c2*1-2-4-6-8-7-5-3-1;/h2*1-8H;/q2*-2;/b2*2-1-,5-3-,8-6-; ☒N
    키: RHDYKSUWBHNFEJ-GIKYMASMSA-N ☒N
  • InChi=1/2C8H8.U/c2*1-2-4-6-8-7-5-3-1;/h2*1-8H;/q2*-2;/b2*2-1-,5-3-,8-6-;
    키: RHDYKSUWBHNFEJ-GIKYMASMMBM
  • C1=CC=CC=CC=CC=C1.C1=CC=CC=CC=CC=C1.[U]
특성.
C16H16U
어금질량 446.33 g/190
외관 녹색 결정체[1]
위험
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험
 화농성의 독성.
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

우라노세, U(CH88)2는 두 개의 사이클로크타테트라네이드 고리 사이에 끼어 있는 우라늄 원자로 구성된 오르가노우라늄 화합물이다. 그것은 합성된 최초의 오르가노액티나이드 화합물들 중 하나였다. 유기용매에 용해되는 녹색 공기에 민감한 고체다. 액티나이드 계열의 원소를 통합한 메탈로케네 그룹인 "액티노세네"의 멤버인 우라노세. 그것은 알려진 실제 용도는 없지만 가장 많이 연구된 bis[8]annulene-metal 시스템이다.[2]

합성, 구조 및 본딩

우라노센은 1968년 앤드류 스트레이트위제르 그룹에 의해 처음 설명되었는데, 이때는 0°C에서 THF의 이산화칼륨과 테트라클로라이드 우라늄의 반응에 의해 준비되었다.[1]

Synthesis of uranocene

우라노센은 공기 중에서는 화로포린성이지만 가수분해에는 안정적이다. 천왕성의 x-ray 결정 구조는 켄 레이몬드 그룹에 의해 처음으로 설명되었다.[3] 분자를 U4+(CH882−)로 간주하면 2η-사이클로크타트라이네이드8 집단은 10 elect 전자가 들어 있는 고리에 대해 예상한 대로 평면이며, 우라늄 원자가 들어 있는 샌드위치를 형성하는 상호 평행이다. 고체 상태에서는 고리가 에클립되어 분자에 D 대칭을8h 부여한다. 해결책에서 링은 낮은 에너지 장벽으로 회전한다.

우라늄-사이클로텍타트라에닐 본딩은 광전자 분광법에 의해 주로 우라늄 6d 궤도를 리간드 파이 궤도에 섞어서 우라늄(5f)2 궤도를 포함하는 작은 상호작용에 의해 우라늄에 전자 전하를 기부하는 것으로 나타났다.[4] 전자이론 계산은 이러한 결과와[5][6] 일치하며, 리간드 궤도(ligand orbitals)와 오픈 쉘 5f 궤도(open-shell)의 상호작용이 약하면 지상의 8배 대칭 축을 따라 각운동량 양자수의 크기인J M이 결정된다는 점을 지적한다.[6]

분광 특성

천왕성은 파라마그네틱이다. 그것의 자기 감수성은 M 에J 대한 3 또는 4의 값과 일치하며, 동반되는 자기 모멘트는 스핀-오비트 커플링의 영향을 받는다.[7] 그것의 NMR 스펙트럼은 3의J M 값과 일치한다.[8] 가장 단순한[9] 것에서 가장 정확한[10] 것으로 전자이론 계산은 또한 지상의 경우 MJ 값 3을, 첫 번째 흥분 상태의 경우 2를 각각 부여하며, 이러한 상태의 경우3g E와2g E의 이중군 대칭[11] 지정에 해당한다.

천왕성의 녹색은 가시 스펙트럼의 세 가지 강한 전환 때문이다.[1][12] 진동 주파수를 찾는 것 외에도 라만 스펙트럼은 저지(E2g) 흥분 전자 상태의 존재를 나타낸다.[12][13] 계산에 기초해,[6] 가시적 전환은 주로 5f~6d의 성질 전환에 할당되어 E와2u E 상태를3u 발생시킨다.

유사 화합물

M(CH88)2 형태의 유사 화합물은 M = (Nd, Tb, Yb, Th, Pa, Np, Pu)에 대해 존재한다. 확장에는 공기안정성 파생상품 U(CHPh844)2와 사이클로헥타트리닐 종[U(CH77)]2−[2]이 포함된다. 이와는 대조적으로 bis(cycloctatetraene) 철은 one-와6 η-CH488 리간드 각각 한 개씩으로 매우 다른 구조를 가지고 있다.

참조

  1. ^ a b c Streitwieser, A.; Mueller-Westerhoff, U. (1968). "Bis(cyclooctatetraenyl)uranium (uranocene). A new class of sandwich complexes that utilize atomic f orbitals". J. Am. Chem. Soc. 90 (26): 7364. doi:10.1021/ja01028a044.
  2. ^ a b Seyferth, D. (2004). "Uranocene. The First Member of a New Class of Organometallic Derivatives of the f Elements". Organometallics. 23 (15): 3562–3583. doi:10.1021/om0400705.
  3. ^ Zalkin, Allan; Raymond, Kenneth N. (1969). "Structure of di-.pi.-cyclooctatetraeneuranium (uranocene)". Journal of the American Chemical Society. 91 (20): 5667–5668. doi:10.1021/ja01048a055. ISSN 0002-7863.
  4. ^ Clark, J. P.; Green, J. C. (1977). "An Investigation of the Electronic Structure of Bis(eta-cyclo-octatetraene)-actinoids by Helium-(I) and -(II) Photoelectron Spectroscopy". J. Chem. Soc., Dalton Trans. (5): 505–508. doi:10.1039/DT9770000505.
  5. ^ Roesch, N.; Streitwieser, A. (1983). "Quasirelativistic SCF-Xalpha Scattered-Wave Study of Uranocene, Thorocene, and Cerocene". J. Am. Chem. Soc. 105 (25): 7237–7240. doi:10.1021/ja00363a004.
  6. ^ a b c Chang, A. H. H.; Pitzer, R. M. (1989). "Electronic Structure and Spectra of Uranocene". J. Am. Chem. Soc. 111 (7): 2500–2507. doi:10.1021/ja00189a022.
  7. ^ Karraker, D. G.; Stone, J. A.; Jones, E. R.; Edelstein, N. (1970). "Bis(cyclooctatetraenyl)neptunium(IV) and Bis(cyclooctatetraenyl)plutonium(IV)". J. Chem. Phys. 92 (16): 4841–4845. doi:10.1021/ja00719a014.
  8. ^ Fischer, R. D. (1979). "NMR Spectroscopy of Organometallic Compounds of the f-Elements: Practical Applications". In Marks, T. J.; Fischer, R. D. (eds.). Volume 44 – Organometallics of the f-Elements. NATO Advanced Study Institutes Series: Series C – Mathematical and Physical Sciences. Dordrecht, Holland: Reidel. pp. 337–377. ISBN 90-277-0990-4.
  9. ^ Hayes, R. G.; Edelstein, N. (1972). "An Elementary Molecular Orbital Calculation on U(C8H8)2 and Its Application to the Electronic Structure of U(C8H8)2, Np(C8H8)2. and Pu(C8H8)2". J. Am. Chem. Soc. 94 (25): 8688–8691. doi:10.1021/ja00780a008.
  10. ^ Liu, W.; Dolg, M.; Fulde, P. (1997). "Low-lying electronic states of lanthanocenes and actinocenes M(C8H8)2 (M=Nd, Tb, Yb, U)". J. Chem. Phys. 107 (9): 3584–3591. Bibcode:1997JChPh.107.3584L. doi:10.1063/1.474698.
  11. ^ Herzberg, G. (1966). Molecular Spectra and Molecular Structure III. Electronic Spectra and Electronic Structure of Polyatomic Molecules. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand. p. 566.
  12. ^ a b Dallinger, R. F.; Stein, P.; Spiro, T. G. (1978). "Resonance Raman Spectroscopy of Uranocene: Observation of an Anomalously Polarized Electronic Band and Assignment of Energy Levels". J. Am. Chem. Soc. 100 (25): 7865–7870. doi:10.1021/ja00493a013.
  13. ^ Hager, J. S.; Zahardis, J.; Pagni, R. M.; et al. (2004). "Raman under nitrogen. The high-resolution Raman spectroscopy of crystalline uranocene, thorocene, and ferrocene". J. Chem. Phys. 120 (6): 2708–2718. Bibcode:2004JChPh.120.2708H. doi:10.1063/1.1637586. PMID 15268415.

추가 읽기