コバルトセンのソースを表示

{{Chembox
| ImageFileL1 = Cobaltocene.png
| ImageSizeL1 = 100px
|   ImageNameL1 = Skeletal formula of cobaltocene
|   ImageFileR1 = Cobaltocene-3D-balls.png
|   ImageSizeR1 = 150px
|   ImageNameR1 = Ball-and-stick model of cobaltocene
|   IUPACName = コバルトセン、 ビス(η<sup>5</sup>-シクロペンタジエニル)-<br />コバルト
|   OtherNames = Cp<sub>2</sub>Co
| Section1 = {{Chembox Identifiers
|   CASNo = 1277-43-6
|   EINECS = 
|   RTECS = GG0350000
  }}
| Section2 = {{Chembox Properties
|   Formula = [Co(η<sup>5</sup>C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>]
|   MolarMass = 189.12 g/mol
|   Appearance = 
|   Density = 
|   Solubility = 不溶
|   MeltingPt = 
|   BoilingPt = 
  }}
| Section3 = {{Chembox Structure
|   Coordination = サンドイッチ
|   Dipole = zero
  }}
| Section4 = {{Chembox Thermochemistry
|   DeltaHf = +236.9 kJ/mol<ref name="化学便覧">{{Cite book|和書|title=化学便覧 基礎編|publisher=[[丸善出版]]|edition=改訂6版|volume=II|others=[[日本化学会]] 編|year=2021|isbn=978-4-621-30521-8}} 表10.10-12.</ref>
|   DeltaHc = -5839 kJ/mol<ref name="NIST">{{cite web|title=Cobaltocene |url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C1277436&Units=SI&Mask=2#Thermo-Condensed |publisher=[[NIST]]|accessdate=2021年3月8日}}</ref>
|   Entropy = 236.1 J K<sup>&minus;1</sup>mol<sup>&minus;1</sup><ref name="化学便覧"/>
  }}
| Section7 = {{Chembox Hazards
|   EUClass = 記載無し
|   FlashPt =
  }}
| Section8 = {{Chembox Related
|   Function = [[メタロセン]]
|   OtherFunctn = [[フェロセン]]<br />[[ニッケロセン]]}}
}}
'''コバルトセン'''（Cobaltocene）または、'''ビス(シクロペンタジエニル)コバルト(II)'''（bis(cyclopentadienyl)cobalt(II)、bis Cp cobalt）は、化学式がCo(η<sup>5</sup>C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>の[[有機金属化合物]]である。常温で暗紫色の固体で、[[真空]]中では40℃で[[昇華 (化学)|昇華]]する。[[空気]]中の[[酸素]]と反応しやすいため、空気を絶って保存しなければならない。

== 合成 ==
コバルトセンは[[テトラヒドロフラン|THF]]中でシクロペンタジエニドナトリウムと無水[[塩化コバルト(II)]]とを反応させて合成された。副生成物として[[塩化ナトリウム]]が生成するため、生成した[[有機金属化合物]]は昇華によって精製する<ref>King, R. B. “Organometallic Syntheses” Volume 1: Academic Press: New York, 1965.</ref>。

== 構造と結合 ==
コバルトセンは、[[金属]][[原子]]が[[シクロペンタジエンアニオン|シクロペンタジエニル]]環（Cp）にサンドイッチされた[[メタロセン]]と呼ばれる有機金属化合物に分類される<ref>C. Elschenbroich, A. Salzer ”Organometallics : A Concise Introduction” (2nd Ed)  (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7</ref>。メタロセンは[[サンドイッチ化合物]]に属する。

コバルトセンは19の[[価電子]]を持ち、これは[[18電子則|有効原子番号則]]を満たす非常に安定な類縁体である[[フェロセン]]よりも1つ多い。この付加された電子はCo-C結合に対し[[反結合性軌道]]を占有している。したがって、Co-C結合は[[フェロセン]]のFe-C結合よりやや長い。コバルトセンはその「余分な」電子を失う特徴的な[[化学反応]]をし、コバルトセニウムという18電子カチオンを作る。
<div align=center>
{|
|-
| <chem>2Co(C5H5)2\ + I2\  -></chem>
| <chem>2[Co(C5H5)2]+\ + 2I^-</chem>
|-
|<center><chem>19e^-</chem></center>
|<center><chem>18e^-</chem></center>
|-
|}
</div>

== 酸化還元挙動 ==
コバルトセンは実験室において、1電子還元剤として用いられる<ref>Connelly, N. G. and Geiger, W. E., "Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry", Chemical Reviews, 1996, volume 96, 877-922
</ref>。実際には、コバルトセンの可逆的なレドックスカップルは、その振る舞いから[[サイクリックボルタンメトリー]]の[[内部標準]]に使われている。類似化合物の1つ、化学式がCo(C<sub>5</sub>Me<sub>5</sub>)<sub>2</sub> のデカメチルコバルトセンは、[[電子供与性]]基である[[メチル基]]を10個持つため際だって強力な還元剤である。これら2つの化合物は無[[極性]]の有機溶媒に溶解する珍しい還元剤の例である。これらの化合物の還元力は以下の通りである。
: <chem>Fe(C5H5)2^+ / Fe(C5H5)2\ ,\ </chem> <math>\mbox{ 0 V}</math>
: <chem>Fe(C5Me5)2^+ / Fe(C5Me5)2\ ,\ </chem><math>\mbox{  -0.59}</math>
: <chem>Co(C5H5)2^+ / Co(C5H5)2\ ,\ </chem><math>\mbox{  -1.33}</math>
: <chem>Co(C5Me5)2^+ / Co(C5Me5)2\ ,\ </chem><math>\mbox{  -1.94}</math>

このデータから、デカメチル化合物は元のメタロセンに比べて約600mV還元されていることが分かる。しかし、置換基による効果は、鉄からコバルトに変えることによって1.3V以上変化するように、金属の影響によって覆い隠される。

== その他反応 ==
コバルトセンを[[一酸化炭素]]で処理するとCp配位子を1つ失ってコバルト(I)の[[誘導体]]であるCo(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)(CO)<sub>2</sub>を与える。この化合物は空気に対し安定で、また、蒸留可能な液体であり、「[[サンドイッチ化合物#一金属半サンドイッチ化合物|2本の脚を持つピアノ椅子構造]]」をとる。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
<references />

== 外部リンク ==
*[http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol52/11-cobaltandcobaltcomp.htm IARC Monograph "Cobalt and Cobalt Compounds"]
* [http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/26.html National Pollutant Inventory - Cobalt fact sheet]
*[http://webbook.nist.gov/chemistry/ NIST Standard Reference Database]

{{コバルトの化合物}}
{{DEFAULTSORT:こはるとせん}}
[[Category:メタロセン]]
[[Category:コバルトの化合物]]