Bis(benzol)chrom

Strukturformel
Strukturformel von Bis(benzol)chrom
Allgemeines
Name	Bis(benzol)chrom
Andere Namen	Dibenzolchrom Chromdibenzol
Summenformel	C12H12Cr
Kurzbeschreibung	braune bis schwarze, luftempfindliche Kristalle<ref name="Sigma" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 215-042-7 ECHA-InfoCard 100.013.675 PubChem 11984611 ChemSpider 9107919 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	208,22 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,519 g·cm−3<ref name="Römpp">Eintrag zu Chrom-organische Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Schmelzpunkt	284–285 °C<ref name="Römpp" />
Sublimationspunkt	etwa 150 °C (im Hochvakuum)<ref name="Römpp" />
Löslichkeit	löslich in Benzol, schlecht löslich in Diethylether<ref name="eros">J. W. Herndon, Dibenzenechromium. In e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001, Wiley, doi:10.1002/047084289X.rd020.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).Vorlage:Sigma-Aldrich/Name nicht angegeben</ref> Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 228 P: 210<ref name="Sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Bis(benzol)chrom (genau: Bis(η⁶-benzol)chrom(0)) oder auch Dibenzolchrom ist die organometallische Verbindung mit der Summenformel Cr(C₆H₆)₂.

Bis(benzol)chrom ist ein brauner bis schwarzer, kristalliner Feststoff. Es ist empfindlich gegenüber Sauerstoff und muss deshalb unter Schutzgas gehandhabt werden.

Das Chromatom wird durch zwei parallele Moleküle Benzol jeweils sechsfach koordiniert (η⁶). Es handelt sich um den Prototyp eines Bis(aren)metall-Komplexes<ref name="CoordChemRev">Guido Pampaloni: Aromatic hydrocarbons as ligands. Recent advances in the synthesis, the reactivity and the applications of bis(η⁶-arene) complexes. In: Coordination Chemistry Reviews. Band 254, Nr. 5–6, März 2010, S. 402–419, doi:10.1016/j.ccr.2009.05.014. </ref> und spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Sandwichkomplexe in der Metallorganischen Chemie. Die Struktur ähnelt stark der Sandwichstruktur der Metallocene (Chromocen).

Geschichte

Bis(benzol)chrom wurde erstmals 1955 von Ernst Otto Fischer und Walter Hafner hergestellt und in derselben Forschungsgruppe von Erwin Weiß röntgenstrukturanalytisch charakterisiert ("Doppelkegelstruktur").<ref>E. O. Fischer, W. Hafner: Di-benzol-chrom. Über Aromatenkomplexe von Metallen. In: Zeitschrift für Naturforschung B. 10, 1955, S. 665–668 (PDF, freier Volltext).</ref> Die verwendete Methode wird deshalb auch als „Fischer-Hafner-Methode“ bezeichnet.<ref>Dietmar Seyferth: Bis(benzene)chromium. 2. Its Discovery by E. O. Fischer and W. Hafner and Subsequent Work by the Research Groups of E. O. Fischer, H. H. Zeiss, F. Hein, C. Elschenbroich, and Others. In: Organometallics. Band 21, Nr. 14, 2002, S. 2800–2820, doi:10.1021/om020362a (Open-access). </ref> E. O. Fischer erhielt 1973 zusammen mit Geoffrey Wilkinson den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeit über die Chemie der Sandwichverbindungen (Aufklärung der Struktur von Ferrocen und die Synthese von Bis(benzol)chrom). Eine Probe Bis(benzol)chrom gehört zum Inventar des Deutschen Museums Bonn.<ref>Deutsches Museum Bonn: Dibenzolchrom und Ferrocen (Memento vom 19. Januar 2016 im Internet Archive), abgerufen am 16. April 2018.</ref>

Gewinnung und Darstellung

Datei:Bis(benzene)chromium 2.jpg

Sublimierte Kristalle unter Schutzgas

Die Synthese von Bis(benzol)chrom erfordert Sauerstoff-freie Arbeitsmethoden (vgl. Schlenktechnik). Bei der zuerst durchgeführten Synthese, der heute als Fischer-Hafner-Methode bezeichneten Reaktion (auch als reduktive Friedel-Crafts-Methode bezeichnet), reagieren Chrom(III)-chlorid, Aluminium und Benzol in Gegenwart von Aluminiumchlorid. Das so dargestellte luftstabile<ref name="Elschenbroich">Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6. Auflage. Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8. </ref> Kation wird in einem weiteren Schritt mit Natriumdithionit zum Bis(benzol)chrom reduziert.<ref>Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1840.</ref>

<chem>CrCl3 + \frac{2}{3}Al + AlCl3 + 2C6H6 -> [Cr(C6H6)2]AlCl4 + \frac{2}{3}AlCl3</chem>

<chem>[Cr(C6H6)2]AlCl4 + \frac{1}{2}Na2S2O4 -> [Cr(C6H6)2] + NaAlCl4 + SO2 ^</chem>

Eigenschaften

Datei:Bis(benzene)chromium-from-xtal-2006-3D-balls-A.png

Festkörperstruktur des Bis(benzol)chrom aus Röntgenbeugungsdaten<ref>Konstantin A. Lyssenko et al.: Estimation of the Barrier to Rotation of Benzene in the (η⁶-C₆H₆)₂Cr Crystal via Topological Analysis of the Electron Density Distribution Function. In: J. Phys. Chem. A. Band 110, Nr. 20, 2006, S. 6545–6551, doi:10.1021/jp057516v. </ref>

Physikalische Eigenschaften

Bis(benzol)chrom (18 Valenzelektronen) besitzt keine ungepaarten Elektronen und entsprechend kein magnetisches Moment. Das Kation (17 Valenzelektronen) besitzt ein ungepaartes Elektron und ein magnetisches Moment von 1,77 Bohrschen Magnetonen.<ref name="Elschenbroich" />

Wie in der dargestellten Festkörperstruktur zu sehen liegt Bis(benzol)chrom im Kristall in einer ekliptischen Konformation vor.

Chemische Eigenschaften

Bis(benzol)chrom reagiert mit Carbonsäuren zu Chrom(II)-carboxylaten, wie z. B. Chrom(II)-acetat mit einer Cr/Cr-Vierfachbindung.

Die Oxidation von Bis(benzol)chrom, z. B. durch Sauerstoff, führt zum grünfarbenen Kation [Cr(C₆H₆)₂]⁺. Durch Carbonylierung wird der Halbsandwichkomplex η⁶-Benzol(tricarbonyl)chrom gebildet.

Verwendung

Bis(benzol)chrom wird in der Organischen Synthese als Katalysator zur Dehydrierung verwendet.<ref name="eros" />

Literatur

• Historische Würdigung: Wolfgang A. Herrmann: Dibenzechromium: Chemistry only for Chemists?, Z. Anorg. Allg. Chem., 2012, S. 1245–1247; doi:10.1002/zaac.201210011.

Einzelnachweise

<references />