साइक्लोपेंटैडिएनिल कॉम्प्लेक्स

साइक्लोपेंटाडाईएनिल कॉम्प्लेक्स एक धातु और साइक्लोपेंटाडाईएनिल समूहों (, संक्षिप्त रूप Cp−) का एक समन्वय कॉम्प्लेक्स है। साइक्लोपेंटाडाईएनिल लीगैंड धातुओं को लगभग सदैव पेंटाहैप्टो (हैप्टिसिटी) (η5-) बंधन अवस्था के रूप में बाँधते हैं। धातु-साइक्लोपेंटाडाईएनिल अंतःक्रिया को सामान्यतः धातु के केंद्र से Cp वलय (रिंग) के केंद्र तक एकल रेखा के रूप में आरेखित किया जाता है।

उदाहरण
बिस्साइक्लोपेंटाडाईएनिल कॉम्प्लेक्स को मेटालोसीन कहा जाता है। इस प्रकार के कॉम्प्लेक्स का एक प्रसिद्ध उदाहरण फेरोसीन (FeCp2) है, जिसमें क्रोमोसिन (CrCp2), कोबाल्टोसिन (CoCp2) और निकलोसीन (NiCp2) जैसी अन्य धातुओं के कई अनुरूप हैं। जब Cp वलय परस्पर समानांतर होते हैं तो यौगिक को सैंडविच कॉम्प्लेक्स के रूप में जाना जाता है। 1950 के दशक में कार्ब-धात्विक रसायन विज्ञान के इस क्षेत्र को पहली बार विकसित किया गया था। बेंट मेटलोसीन को [MCp2Lx] प्रकार के यौगिकों द्वारा प्रदर्शित किया जाता है। इनमें से कुछ एथिलीन बहुलकीकरण के लिए उत्प्रेरक हैं। मेटलोसीन प्रायः ऊष्मीय रूप से स्थिर होते हैं, और विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किये जाते हैं।

मिश्रित-लीगैंड Cp कॉम्प्लेक्स में एक Cp लीगैंड और एक या एक से अधिक अन्य लीगैंड होते हैं। इनकी संख्या अत्यधिक है। साइक्लोपेंटाडाईएनिलिरोन डाइकार्बोनिल डाइमर (Cp2Fe2(CO)4), व्यापक रूप से अध्ययन किया गया एक उदाहरण है। केवल एक Cp वलय की विशेषता वाले एकल-धात्विक यौगिकों को प्रायः अर्द्ध सैंडविच यौगिक या पियानो स्टूल यौगिकों के रूप में जाना जाता है, जिसका एक उदाहरण मिथाइलसाइक्लोपेंटाडाईएनिलमैंगनीज ट्राईकार्बोनिल (CpMn(CO)3) है।

संबंध मोड
M-Cp कॉम्प्लेक्सों के विशाल बहुमत में Cp लीगैंड के सभी 5 कार्बन परमाणु धातु से बंधे होते हैं। इस बॉन्डिंग मोड को η5-समन्वय कहा जाता है। धातु पर s, p और d ऑर्बिटल्स के साथ Cp लीगैंड के पांच π आणविक ऑर्बिटल्स के ओवरलैप से M-Cp बॉन्डिंग उत्पन्न होती है। इन कॉम्प्लेक्सों को π-कॉम्प्लेक्स कहा जाता है। लगभग सभी संक्रमण धातुएँ इस समन्वय विधि को नियोजित करती हैं।

अपेक्षाकृत दुर्लभ मामलों में, Cp धातुओं को केवल एक कार्बन केंद्र के माध्यम से बांधता है। इस प्रकार की अंतःक्रियाओं को σ-कॉम्प्लेक्स के रूप में वर्णित किया जाता है क्योंकि उनके पास केवल धातु और साइक्लोपेंटैडिएनिल समूह के बीच एक σ बंधन होता है। इस प्रकार के कॉम्प्लेक्स के विशिष्ट उदाहरण समूह 14 धातु कॉम्प्लेक्स हैं जैसे CpSiMe3। (Cp2Fe(CO)2) दोनों का एक उदाहरण है । यह संभव है कि η1-Cp कॉम्प्लेक्स η5-Cp कॉम्प्लेक्सों के निर्माण में मध्यवर्ती हैं।

अभी भी दुर्लभ, Cp इकाई तीन कार्बन के माध्यम से धातु से बंध सकती है। इन η3-Cp कॉम्प्लेक्सों में, बॉन्डिंग एलिल लीगैंड के समान होती है। इस तरह के कॉम्प्लेक्स, जिन्हें कभी-कभी "स्लिप्ड सीपी कॉम्प्लेक्स" कहा जाता है, को रिंग इंडेनिल प्रभाव में मध्यवर्ती के रूप में लागू किया जाता है।

इसके अलावा, "धातु-सीपी-धातु" संरचनाओं के साथ उलटा सैंडविच यौगिकों को जाना जाता है।

सीपी कॉम्प्लेक्सों का संश्लेषण
यौगिक आम तौर पर संक्रमण धातु क्लोराइड के साथ क्षार-धातु साइक्लोपेंटैडिएनिल यौगिकों के नमक मेटाथिसिस प्रतिक्रियाओं द्वारा तैयार किए जाते हैं। सोडियम साइक्लोपेंटैडिएनाइड (NaCp) और लिथियम साइक्लोपेंटाडेनाइड आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। ट्राइमिथाइलसिलीसाइक्लोपेंटैडिएन साइक्लोपेंटैडिएनिलथैलियम (CpTl) वैकल्पिक स्रोत हैं। कुछ विशेष रूप से मजबूत कॉम्प्लेक्सों की तैयारी के लिए, उदा। निकेलोसीन, साइक्लोपेंटैडीन को KOH जैसे पारंपरिक आधार की उपस्थिति में नियोजित किया जाता है। जब केवल एक सीपी लीगैंड स्थापित किया जाता है, तो अन्य लीगैंड आमतौर पर कार्बोनिल, हैलोजन, एल्काइल और हाइड्राइड होते हैं।

अधिकांश सीपी कॉम्प्लेक्सों को हैलाइड, सीओ और अन्य सरल लीगैंड के प्रतिस्थापन द्वारा पूर्वनिर्मित सीपी कॉम्प्लेक्सों के प्रतिस्थापन द्वारा तैयार किया जाता है।

अंसा सीपी लिगेंड्स
साइक्लोपेंटैडिएनिल लिगेंड्स की एक जोड़ी को सहसंयोजी रूप से जोड़ा जा सकता है जिससे तथाकथित एना मेटालोसीन को जन्म दिया जा सकता है। दो Cp वलय के बीच का कोण निश्चित होता है। धातु-केन्द्रक अक्ष के चारों ओर वलयों का घूमना भी बंद हो जाता है। डेरिवेटिव का एक संबंधित वर्ग विवश ज्यामिति कॉम्प्लेक्सों को जन्म देता है। इन मामलों में, एक सीपी लीगैंड एक गैर-सीपी लीगैंड से जुड़ा हुआ है। पॉलीप्रोपाइलीन के उत्पादन के लिए ऐसे कॉम्प्लेक्सों का व्यावसायीकरण किया गया है।

भारी सीपी लिगेंड्स
पेंटामेथिलसाइक्लोपेंटैडिएन पेंटामेथिलसाइक्लोपेंटैडिएनल (Cp*) कॉम्प्लेक्सों को जन्म देती है। ये लीगैंड अधिक बुनियादी और अधिक लिपोफिलिक हैं। मिथाइल समूहों को बड़े प्रतिस्थापन के साथ बदलने से साइक्लोपेंटैडिएन्स का परिणाम होता है जो इतने भारग्रस्त होते हैं कि पेंटाल्किल डेरिवेटिव अब संभव नहीं हैं। इस प्रकार के अच्छी तरह से अध्ययन किए गए लीगैंड में C5R4H− (R = iso-Pr) और 1,2,4-C5R3H2− (R = tert-Bu) शामिल हैं।

विवश ज्यामिति कॉम्प्लेक्स
विवश ज्यामिति कॉम्प्लेक्सों का संबंध एना-मेटालोसीन से है, सिवाय इसके कि एक लीगैंड सीपी-संबंधित नहीं है।

अनुप्रयोग
टाइटेनोसिन डाइक्लोराइड (Cp2TiCl2)और जिरकोनोसिन डाइक्लोराइड (Cp2ZrCl2) के डेरिवेटिव कार्बनिक संश्लेषण में कुछ अभिकर्मकों का आधार हैं। एल्युमिनोक्सेन के साथ उपचार करने पर, ये डाइहैलाइड्स ओलेफ़िन पोलीमराइज़ेशन के लिए उत्प्रेरक देते हैं। ऐसी प्रजातियों को कामिंस्की-प्रकार उत्प्रेरक कहा जाता है।

अग्रिम पठन

 * [Initial examples of the synthesis of Cp*-metal complexes]
 * [Initial examples of the synthesis of Cp*-metal complexes]