Ферроцен

[бис(h|-циклопентадиенил)железо], оранжевые кристаллы. Т. Пл. 173 0C, т. Кип. 249 0C. Плотн. 1,49 г/см 3 (25 0C). Устойчив до 470 0C. Возгоняется при атм. Давлении. Раств. В орг. Р-рителях, не раств. В воде. Устойчив к действию воздуха, горячей конц. Водной HCl и 10%-ной водной NaOH. В кристаллич. Состоянии молекула Ф. Находится в заторможенной антипризматич. Кон-формации. В газовой фазе может существовать в заслоненной конформации. Молекула непо-лярна, диамагнитна, связи Fe Ч С ковалентны. Ф. Относится к небензоидным ароматич. Си стемам. Для него характерны три типа хим. Превращений. Замещение водорода в С 5 Н 5 -кольцах без разрыва связей Fe Ч С, окисление по атому Fe и разрыв связи Fe-C. Р-ции электроф. Замещения приводят к моно- и гетероаннулярным (содержащим заместители в разных циклах) дизамещ.

Ф. Дизамещенные Ф., содержащие заместитель в одном цикле (гомоаннулярные) и тризамещенные Ф., образуются в незна-чит. Кол-ве. Таким образом протекают ацилирование, форми-лирование, алкилирование, сульфирование, аминометилиро-. Вание, арилирование, металлирование. Р-ции электроф. Замещения для Ф. Протекают легче, чем для бензола. Общее влияние заместителя на реакц. Способность Ф. Аналогично влиянию в бензольном ряду. Ярко выраженных правил ориентации при вступлении второго заместителя в пяти-членное кольцо не обнаружено. Ферроценильная группа [Fe(C5H5)(C5H4)] во мн. Р-циях переходит без изменения из соединения в соединение. При взаимод. Ф. С аренами в присут. AlCl3/Al одно кольцо замещается на арен и образуется катион [Fе(С 5 Н 5 )(арен)]+.

Ф. Легко и обратимо окисляется до катион-радикала фер-роцения (окислители. O2 воздуха в кислой среде, HNO3, FeCl3, I2, Ag+, Cu2+, H2O2, хиноны, N-бромсукцинимид, тетрациано-этилен и др.). Окисление протекает без заметных изменений в геометрии Ф. Разбавленные р-ры солей ферроцения окрашены в синий цвет, концентрированные - в красный. Катион ферроцения образуется также при электрохим. Окислении Ф. И при действии на него галогенов и орг. Пероксидов. Связь Fe Ч С в Ф. Мало реакционноспособна. Разрывается при действии очень сильных восстановителей. H2 в присут. Ni-Ренея (300 0C, 2,5 МПа) либо р-ров щелочных металлов в жидком NH3 или аминах. Синтезируют Ф. Действием циклопентадиенида Na (Li, К, Tl) или циклопентадиенилмагнийбромида на галогениды Fe2+ либо из циклопентадиена и соед.

Fe, напр. Возможно прямое образование Ф. Из Fe и C5H6 при 300 0C. Ф. И его производные предложено использовать в качестве добавок, улучшающих эксплуатац. Св-ва моторных масел и топлив. Полимеры на основе производных Ф. Высоко термически стабильны, обладают ценными электрич. И мага, св-ва-ми. Добавки Ф. Оказывают ингибирующее действие при тер-мо- и фотораспаде и окислении полимерных материалов. Нек-рые производные Ф. Используются как лекарства для лечения железодефицитной анемии (напр., натриевая соль о-карбоксибензоил ферроцена, или ферроцерон). Предложены светочувствит. Материалы и композиции на основе Ф. Впервые получен П. Посоном и др. (1951). Его строение установлено P. Вудвордом и Дж. Уилкинсоном, что привело к бурному развитию химии металлоценов.

Лит. Несмеянов A. H., Ферроцен и родственные соединения. Избранные труды, 1969-1979, M., 1982. Перевалова Э. Г., Решетова М. Д., Грандберг К. И., Методы элементоорганической химии. Железоорганиче-ские соединения. Ферроцен, M., 1983. Л. В. Рыбин.