Composés sandwich cycliques synthétisés pour la première fois

Composés sandwich cycliques synthétisés pour la première fois

Source : © Nature/AOC, KIT

Une nouvelle classe de composés cycliques présente des unités répétitives de complexes sandwich dans des anneaux circulaires fermés. L’équipe de recherche allemande qui les a découverts espère que les « cyclocènes » ouvriront la porte à de nouveaux matériaux organométalliques fonctionnels.

L’isolement du tout premier complexe sandwich, le ferrocène, a été une étape majeure pour la chimie organométallique. Aujourd’hui, l’équipe dirigée par Peter Roesky à l’Institut de technologie de Karlsruhe a synthétisé des composés cyclocènes contenant jusqu’à 18 unités sandwich métallocènes.

Les cyclocènes contiennent des ligands cyclooctadiène auxquels sont attachés deux groupes silane volumineux. Ces ligands cyclooctadiènes prennent en sandwich les centres métalliques – soit le strontium, le samarium, l’europium ou l’ytterbium selon le cyclocène formé. Des cyclocènes à 18 unités se forment dans le cas du strontium, du samarium et de l’europium, tandis que l’utilisation d’ytterbium conduit à une structure à quatre unités. Cela est dû au rayon ionique plus petit de l’ytterbium, ce qui signifie qu’il est plus susceptible de former un adduit acide-base de Lewis. Alors que les autres cyclocènes perdent tous les ligands solvants, les unités d’ytterbium conservent un adduit THF. Ce THF supplémentaire empêche stériquement la formation d’un anneau plus grand.

Le gif tournant montre la structure CCDC 2194266 tournant horizontalement

Source : © CCDC 2194266 / Société royale de chimie

L’analyse informatique met en évidence le gain d’énergie de la fermeture du cycle comme raison de la formation des structures cycliques, tandis que la flexion prononcée entre les métaux et leurs ligands est due aux exigences stériques des substituants cyclooctadiène. Les chercheurs pensent que cela leur permettra de contrôler la taille des futurs cyclocènes en adaptant les systèmes de ligands.

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