Bis(benzène)chrome

Le bis(benzène)chrome est un complexe organochromique (en) de formule chimique (η⁶-C₆H₆)₂Cr. Il s'agit d'un solide brun à noir qui a joué un rôle important dans le développement des composés sandwich en chimie organométallique. Il est formé de deux ligands benzène C₆H₆ parallèles de part et d'autre d'un atome de chrome de manière semblable à celles des métallocènes, notamment du chromocène (η⁵-C₅H₅)₂Cr. C'est le prototype des complexes métalliques à deux ligands arène[3].

Échantillon de (η⁶-C₆H₆)₂Cr sous atmosphère d'azote.

Bis(benzène)chrome

Structure du bis(benzène)chrome.

Identification

N^o CAS

1271-54-1

N^o ECHA

100.013.675

N^o CE

215-042-7

GB5850000

Propriétés chimiques

C₁₂H₁₂Cr

208,219 8 ± 0,011 g/mol
C 69,22 %, H 5,81 %, Cr 24,97 %,

Propriétés physiques

T° fusion

260 à 265 °C[2]

Point d’éclair

82 °C[2]

Précautions

SGH[2]

Attention

H228 et P210

-
1325

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Synthèse

Il est sensible à l'air et doit être préparé sous atmosphère inerte ou dans une rampe à vide. Il a été obtenu la première fois par réaction de chlorure de chrome(III) CrCl₃, d'aluminium et de benzène C₆H₆ en présence de chlorure d'aluminium AlCl₃. Appelé méthode réductrice de Friedel-Crafts, ce procédé a été exploré par Fischer et ses élèves[4]^,[5]. Cette réaction produit un complexe [(η⁶-C₆H₆)₂Cr]⁺ jaune réduit en complexe neutre[6] ; les réactions idéalisées s'écrivent :

CrCl₃ + ²⁄₃ Al + ¹⁄₃ AlCl₃ + 2 C₆H₆ ⟶ [(η⁶-C₆H₆)₂Cr]AlCl₄ ;

[(η⁶-C₆H₆)₂Cr]AlCl₄ + ¹⁄₂ Na₂S₂O₄ ⟶ (η⁶-C₆H₆)₂Cr + NaAlCl₄ + SO₂↑.

Il est possible de produire le bis(benzène)chrome et de nombreux analogues par condensation de vapeurs métalliques, en l'occurrence par co-condensation de vapeurs de chrome avec un arène. Cela permet d'obtenir un complexe de phosphorine (en) (phosphabenzène) de formule (C₅H₅P)₂Cr[7].

Propriétés et applications

Le bis(benzène)chrome cristallise dans une conformation éclipsée. C'est un complexe à 18 électrons de valence qui n'a donc pas d'électron célibataire, de sorte qu'il n'a pas de moment magnétique ; le cation [(η⁶-C₆H₆)₂Cr]⁺ a en revanche un électron célibataire et porte un moment magnétique de 1,77 $µ$ _B[8].

Il réagit avec les acides carboxyliques pour donner des carboxylates de chrome(II) tels que l'acétate de chrome(II) Cr₂(CH₃COO)₄·2H₂O, porteur d'une liaison quadruple entre les atomes de chrome. L'oxydation donne le cation [(η⁶-C₆H₆)₂Cr]⁺. La carbonylation donne le (benzène)chrome tricarbonyle (η⁶-C₆H₆)Cr(CO)₃.

Le bis(benzène)chrome est utilisé comme catalyseur de déshydrogénation en synthèse organique[9].

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
« Fiche du composé Dibenzenechromium, C 69.2%, H 5.8% », sur Alfa Aesar (consulté le 3 juin 2022).
(en) Guido Pampaloni, « Aromatic hydrocarbons as ligands. Recent advances in the synthesis, the reactivity and the applications of bis(η⁶-arene) complexes », Coordination Chemistry Reviews, vol. 254, n^os 5-6,‎ mars 2010, p. 402-419 (DOI 10.1016/j.ccr.2009.05.014, lire en ligne)
(en) R. B. King, Organometallic Syntheses. Volume 1 Transition-Metal Compounds, Academic Press, 1965. (ISBN 0-444-42607-8)
(en) C. Elschenbroich et A. Salzer, Organometallics: A Concise Introduction, 2^e éd., Wiley-VCH, 1992. (ISBN 3-527-28165-7)
(de) Georg Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3^e édition, vol. 3, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1981, p. 1840. (ISBN 3-432-87823-0)
(en) Eckhardt Schmidt, Kenneth J. Klabunde, Aldo Ponce, Alexander Smetana et David Heroux, « Metal Vapor Synthesis of Transition Metal Compounds », Encyclopedia of Inorganic Chemistry,‎ 15 mars 2006 (DOI 10.1002/0470862106.ia137, lire en ligne)
(de) Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, 6^e éd., Vieweg+Teubner, Wiesbaden, 2008. (ISBN 978-3-8351-0167-8)
(en) James W. Herndon, « Dibenzenechromium », Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis,‎ 15 avril 2001 (DOI 10.1002/047084289X.rd020, lire en ligne)

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[aa-2] « Fiche du composé Dibenzenechromium, C 69.2%, H 5.8% », sur Alfa Aesar (consulté le 3 juin 2022).

[10.1016/j.ccr.2009.05.014-3] (en) Guido Pampaloni, « Aromatic hydrocarbons as ligands. Recent advances in the synthesis, the reactivity and the applications of bis(η⁶-arene) complexes », Coordination Chemistry Reviews, vol. 254, n^os 5-6,‎ mars 2010, p. 402-419 (DOI 10.1016/j.ccr.2009.05.014, lire en ligne)

[0-444-42607-8-4] (en) R. B. King, Organometallic Syntheses. Volume 1 Transition-Metal Compounds, Academic Press, 1965. (ISBN 0-444-42607-8)

[3-527-28165-7-5] (en) C. Elschenbroich et A. Salzer, Organometallics: A Concise Introduction, 2^e éd., Wiley-VCH, 1992. (ISBN 3-527-28165-7)

[3-432-87823-0-6] (de) Georg Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, 3^e édition, vol. 3, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1981, p. 1840. (ISBN 3-432-87823-0)

[10.1002/0470862106.ia137-7] (en) Eckhardt Schmidt, Kenneth J. Klabunde, Aldo Ponce, Alexander Smetana et David Heroux, « Metal Vapor Synthesis of Transition Metal Compounds », Encyclopedia of Inorganic Chemistry,‎ 15 mars 2006 (DOI 10.1002/0470862106.ia137, lire en ligne)

[978-3-8351-0167-8-8] (de) Christoph Elschenbroich, Organometallchemie, 6^e éd., Vieweg+Teubner, Wiesbaden, 2008. (ISBN 978-3-8351-0167-8)

[10.1002/047084289X.rd020-9] (en) James W. Herndon, « Dibenzenechromium », Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis,‎ 15 avril 2001 (DOI 10.1002/047084289X.rd020, lire en ligne)