title: Cyclopentadienylcomplex
text: Een cyclopentadienylcomplex is een coördinatieverbinding, meer bepaald een metalloceen, van een metaalion met één of meerdere cyclopentadienylanionen (in brutoformules afgekort tot Cp). Daarnaast kunnen ook andere liganden aanwezig zijn, zoals chloride, koolstofmonoxide, 2,2'-bipyridine of trifenylfosfine. Op basis van het type binding met de cyclopentadienyleenheid worden deze complexen verdeeld in 3 groepen:
   π-complexen
   σ-complexen
   ionaire complexen
  
  Talrijke complexen zijn reeds gesynthetiseerd en velen ervan bezitten interessante katalytische eigenschappen.
  
  Cyclopentadienyl als ligand 
  Het cyclopentadienyl-anion is het anion dat ontstaat na deprotonering van cyclopentadieen. Het is een eenwaardig negatief geladen ion dat met verschillende overgangsmetalen een complex vormt. Het allereerste cyclopentadienylcomplex dat werd bereid was ferroceen, in 1951, waarvan de structuur 3 jaar later werd opgehelderd. Later volgden analoge verbindingen zoals nikkeloceen, kobaltoceen en chromoceen. Bij deze verbinding zijn twee cyclopentadienyl-anionen als ligand aanwezig en zij liggen parallel met elkaar, zodat deze verbindingen ook wel sandwichverbindingen worden genoemd. 
  
  Andere cyclopentadienylcomplexen bezitten ook andere liganden, zoals de verbindingen titanoceendichloride en zirkonoceendichloride. Deze laatste wordt gebruikt als katalysator bij de polymerisatie van etheen tot polyethyleen.
  
  Types 
  De binding tussen het metaalion en het cyclopentadienyl-anion geschiedt doorgaans door de orbitaaloverlap van de vijf geconjugeerde p-orbitalen op de vijf koolstofatomen met de d-orbitalen op het metaalion. De hapticiteit bedraagt dus 5 (aangeduid als η5). Een uitzondering hierop vormt rhodoceen, waarbij dimerisatie optreedt en niet alle vijf koolstofatomen worden gebonden aan het metaal. In zeldzame gevallen bindt het cyclopentadienyl-anion via slechts 3 (η3) of slechts 1 koolstofatoom (η1). Voorbeelden van dergelijke verbindingen vormen respectievelijk (η3-Cp)WCp(CO)2 en (η1-Cp)FeCp(CO)2.
  
  Het aantal cyclopentadienyl-liganden is doorgaans beperkt tot 1 (zoals in mangaancyclopentadienyltricarbonyl) of 2 (een aantal metallocenen), maar in het geval van zeer grote metaalionen kunnen er ook meerdere liganden gebonden worden. Zo worden met thorium en uranium complexen gevormd met 3 of 4 cyclopentadienyl-liganden.
  
  π-cyclopentadienylcomplexen 
  Metalen die met cyclopentadienyl-liganden verbonden zijn door middel van pi-bindingen worden π-cyclopentadienylcomplexen genoemd. Dit type binding is de meest voorkomende, voornamelijk bij de η5-complexen. Bij vrijwel alle overgangsmetalen wordt dit type binding waargenomen. Afhankelijk van de elektronenconfiguratie van het metaal komen er ook η3-complexen met pi-bindingen voor. Daarbij zijn 3 koolstofatomen als een allyl-anionconfiguratie verbonden met het metaal, terwijl de overige 2 koolstofatomen niet-bindend zijn en zich gedragen als een alkeen.
  
  σ-cyclopentadienylcomplexen 
  Bij σ-cyclopentadienylcomplexen treedt een sigma-binding op tussen het metaal en één der koolstofatomen van het cyclopentadienyl-ligand. Dergelijke complexen worden gevormd met metalloïden en metalen uit de koolstofgroep, waaronder silicium, tin en lood. Trimethylcyclopentadienylsilicium wordt vaak ingezet als precursor voor de synthese van cyclopentadienylcomplexen van metalen uit de titaangroep.
  
  Ionaire cyclopentadienylcomplexen 
  Ionaire cyclopentadienylcomplexen betreffen complexen met ionen van alkali- en aardalkalimetalen. De binding in deze complexen zijn echter - anders dan de naam doet vermoeden - niet ionair van aard, maar eerder sterk polair covalent. Ionaire cyclopentadienylcomplexen worden doorgaans gesynthetiseerd door de directe reactie van cyclopentadieen met het alkali- of aardalkalimetaal in een niet-aromatisch oplosmiddel. Dergelijke verbindingen, waarvan cyclopentadienylnatrium het belangrijkste voorbeeld is, worden ingezet bij de bereiding van π-cyclopentadienylcomplexen, zoals ferroceen.
  
  Zie ook 
   Metalloceen
  
   
  Stofklasse